]> gitweb.michael.orlitzky.com - sage.d.git/commitdiff
Remove the cone tests since they all belong to one paper (now in that repo).
authorMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Wed, 6 Jan 2016 14:01:10 +0000 (09:01 -0500)
committerMichael Orlitzky <michael@orlitzky.com>
Wed, 6 Jan 2016 14:01:10 +0000 (09:01 -0500)
mjo/cone/tests.py [deleted file]

diff --git a/mjo/cone/tests.py b/mjo/cone/tests.py
deleted file mode 100644 (file)
index 5a910f0..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,576 +0,0 @@
-"""
-Additional tests for the mjo.cone.cone module. These are extra
-properties that we'd like to check, but which are overkill for inclusion
-into Sage.
-"""
-
-# Sage doesn't load ~/.sage/init.sage during testing (sage -t), so we
-# have to explicitly mangle our sitedir here so that "mjo.cone"
-# resolves.
-from os.path import abspath
-from site import addsitedir
-addsitedir(abspath('../../'))
-
-from sage.all import *
-
-# The double-import is needed to get the underscore methods.
-from mjo.cone.cone import *
-
-
-def _restrict_to_subspace(K, W):
-    r"""
-    Restrict ``K`` (up to linear isomorphism) to a vector subspace.
-
-    This operation not only restricts the cone to a subspace of its
-    ambient space, but also represents the rays of the cone in a new
-    (smaller) lattice corresponding to the subspace. The resulting
-    cone will be linearly isomorphic (but not equal) to the
-    desired restriction, since it has likely undergone a change of
-    basis.
-
-    To explain the difficulty, consider the cone ``K =
-    Cone([(1,1,1)])`` having a single ray. The span of ``K`` is a
-    one-dimensional subspace containing ``K``, yet we have no way to
-    perform operations like "dual of" in the subspace. To represent
-    ``K`` in the space ``K.span()``, we must perform a change of basis
-    and write its sole ray as ``(1,0,0)``. Now the restricted
-    ``Cone([(1,)])`` is linearly isomorphic (but of course not equal) to
-    ``K`` interpreted as living in ``K.span()``.
-
-    INPUT:
-
-    - ``K`` -- The cone to restrict.
-
-    - ``W`` -- The subspace into which ``K`` will be restricted.
-
-    OUTPUT:
-
-    A new cone in a sublattice corresponding to ``W``.
-
-    REFERENCES:
-
-    M. Orlitzky. The Lyapunov rank of an improper cone.
-    http://www.optimization-online.org/DB_HTML/2015/10/5135.html
-
-    EXAMPLES:
-
-    Restricting a solid cone to its own span returns a cone linearly
-    isomorphic to the original::
-
-        sage: K = Cone([(1,2,3),(-1,1,0),(9,0,-2)])
-        sage: K.is_solid()
-        True
-        sage: _restrict_to_subspace(K, K.span()).rays()
-        N(-1,  1,  0),
-        N( 1,  0,  0),
-        N( 9, -6, -1)
-        in 3-d lattice N
-
-    A single ray restricted to its own span has the same
-    representation regardless of the ambient space::
-
-        sage: K = Cone([(1,0)])
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span()).rays()
-        sage: K_S
-        N(1)
-        in 1-d lattice N
-        sage: K = Cone([(1,1,1)])
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span()).rays()
-        sage: K_S
-        N(1)
-        in 1-d lattice N
-
-    Restricting to a trivial space gives the trivial cone::
-
-        sage: K = Cone([(8,3,-1,0),(9,2,2,0),(-4,6,7,0)])
-        sage: trivial_space = K.lattice().vector_space().span([])
-        sage: _restrict_to_subspace(K, trivial_space)
-        0-d cone in 0-d lattice N
-
-    TESTS:
-
-    Restricting a cone to its own span results in a solid cone::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: K_S.is_solid()
-        True
-
-    Restricting a cone to its span should not affect the number of
-    rays in the cone::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: K.nrays() == K_S.nrays()
-        True
-
-    Restricting a cone to its span should not affect its dimension::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: K.dim() == K_S.dim()
-        True
-
-    Restricting a cone to its span should not affects its lineality::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: K.lineality() == K_S.lineality()
-        True
-
-    Restricting a cone to its span should not affect the number of
-    facets it has::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: len(K.facets()) == len(K_S.facets())
-        True
-
-    Restricting a solid cone to its span is a linear isomorphism
-    and should not affect the dimension of its ambient space::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8, solid = True)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: K.lattice_dim() == K_S.lattice_dim()
-        True
-
-    Restricting a solid cone to its span is a linear isomorphism
-    that establishes a one-to-one correspondence of discrete
-    complementarity sets::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8, solid = True)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: dcs1 = K.discrete_complementarity_set()
-        sage: dcs2 = K_S.discrete_complementarity_set()
-        sage: len(dcs1) == len(dcs2)
-        True
-
-    Restricting a solid cone to its span is a linear isomorphism
-    under which Lyapunov rank (the length of a Lyapunov-like basis)
-    is invariant::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8, solid = True)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: LL1 = K.lyapunov_like_basis()
-        sage: LL2 = K_S.lyapunov_like_basis()
-        sage: len(LL1) == len(LL2)
-        True
-
-    If we restrict a cone to a subspace of its span, the resulting
-    cone should have the same dimension as the subspace::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: W_basis = random_sublist(K.rays(), 0.5)
-        sage: W = K.lattice().vector_space().span(W_basis)
-        sage: K_W = _restrict_to_subspace(K,W)
-        sage: K_W.lattice_dim() == W.dimension()
-        True
-
-    Through a series of restrictions, any closed convex cone can be
-    reduced to a cartesian product with a proper factor [Orlitzky]_::
-
-        sage: set_random_seed()
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-        sage: P = K_S.dual().span()
-        sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S, P)
-        sage: K_SP.is_proper()
-        True
-    """
-    # We want to intersect this cone with ``W``. We can do that via
-    # cone intersection, so we first turn the space ``W`` into a cone.
-    W_rays = W.basis() + [ -b for b in W.basis() ]
-    W_cone = Cone(W_rays, lattice=K.lattice())
-    K = K.intersection(W_cone)
-
-    # Now every generator of ``K`` should belong to ``W``.
-    K_W_rays = [ W.coordinate_vector(r) for r in K.rays() ]
-
-    L = ToricLattice(W.dimension())
-    return Cone(K_W_rays, lattice=L)
-
-
-
-#
-# Tests for _restrict_to_subspace.
-#
-def _look_isomorphic(K1, K2):
-    r"""
-    Test whether or not ``K1`` and ``K2`` look linearly isomorphic.
-
-    This is a hack to get around the fact that it's difficult to tell
-    when two cones are linearly isomorphic. Instead, we check a list of
-    properties that should be preserved under linear isomorphism.
-
-    OUTPUT:
-
-    ``True`` if ``K1`` and ``K2`` look isomorphic, or ``False``
-    if we can prove that they are not isomorphic.
-
-    EXAMPLES:
-
-    Any proper cone with three generators in `\mathbb{R}^{3}` is
-    isomorphic to the nonnegative orthant::
-
-        sage: K1 = Cone([(1,0,0), (0,1,0), (0,0,1)])
-        sage: K2 = Cone([(1,2,3), (3, 18, 4), (66, 51, 0)])
-        sage: _look_isomorphic(K1, K2)
-        True
-
-    Negating a cone gives you an isomorphic cone::
-
-        sage: K = Cone([(0,2,-5), (-6, 2, 4), (0, 51, 0)])
-        sage: _look_isomorphic(K, -K)
-        True
-
-    TESTS:
-
-    Any cone is isomorphic to itself::
-
-        sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: _look_isomorphic(K, K)
-        True
-
-    After applying an invertible matrix to the rows of a cone, the
-    result should is isomorphic to the cone we started with::
-
-        sage: K1 = random_cone(max_ambient_dim = 8)
-        sage: A = random_matrix(QQ, K1.lattice_dim(), algorithm='unimodular')
-        sage: K2 = Cone( [ A*r for r in K1.rays() ], lattice=K1.lattice())
-        sage: _look_isomorphic(K1, K2)
-        True
-
-    """
-    if K1.lattice_dim() != K2.lattice_dim():
-        return False
-
-    if K1.nrays() != K2.nrays():
-        return False
-
-    if K1.dim() != K2.dim():
-        return False
-
-    if K1.lineality() != K2.lineality():
-        return False
-
-    if K1.is_solid() != K2.is_solid():
-        return False
-
-    if K1.is_strictly_convex() != K2.is_strictly_convex():
-        return False
-
-    if len(K1.lyapunov_like_basis()) != len(K2.lyapunov_like_basis()):
-        return False
-
-    C_of_K1 = K1.discrete_complementarity_set()
-    C_of_K2 = K2.discrete_complementarity_set()
-    if len(C_of_K1) != len(C_of_K2):
-        return False
-
-    if len(K1.facets()) != len(K2.facets()):
-        return False
-
-    return True
-
-
-"""
-Apply _restrict_to_subspace according to our paper (to obtain our main
-result). Test all four parameter combinations::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 strictly_convex=False,
-    ....:                 solid=False)
-    sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-    sage: K_S2 = K.solid_restriction()
-    sage: _look_isomorphic(K_S, K_S2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S.dual(), K_S.dual().span()).dual()
-    sage: K_SP2 = K_S.strict_quotient()
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: K_SP2.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S, K_S.dual().span())
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 strictly_convex=False,
-    ....:                 solid=True)
-    sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-    sage: K_S2 = K.solid_restriction()
-    sage: _look_isomorphic(K_S, K_S2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S.dual(), K_S.dual().span()).dual()
-    sage: K_SP2 = K_S.strict_quotient()
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: K_SP2.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S, K_S.dual().span())
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 strictly_convex=True,
-    ....:                 solid=False)
-    sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-    sage: K_S2 = K.solid_restriction()
-    sage: _look_isomorphic(K_S, K_S2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S.dual(), K_S.dual().span()).dual()
-    sage: K_SP2 = K_S.strict_quotient()
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: K_SP2.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S, K_S.dual().span())
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 strictly_convex=True,
-    ....:                 solid=True)
-    sage: K_S = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-    sage: K_S2 = K.solid_restriction()
-    sage: _look_isomorphic(K_S, K_S2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S.dual(), K_S.dual().span()).dual()
-    sage: K_SP2 = K_S.strict_quotient()
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: K_SP2.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-    sage: K_SP = _restrict_to_subspace(K_S, K_S.dual().span())
-    sage: K_SP.is_proper()
-    True
-    sage: _look_isomorphic(K_SP, K_SP2)
-    True
-
-Test the proposition in our paper concerning the duals and
-restrictions. Generate a random cone, then create a subcone of
-it. The operation of dual-taking should then commute with rho. Test
-all parameter combinations::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: J = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 solid=False,
-    ....:                 strictly_convex=False)
-    sage: K = Cone(random_sublist(J.rays(), 0.5), lattice=J.lattice())
-    sage: K_W_star = _restrict_to_subspace(K, J.span()).dual()
-    sage: K_star_W = _restrict_to_subspace(K.dual(), J.span())
-    sage: _look_isomorphic(K_W_star, K_star_W)
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: J = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 solid=True,
-    ....:                 strictly_convex=False)
-    sage: K = Cone(random_sublist(J.rays(), 0.5), lattice=J.lattice())
-    sage: K_W_star = _restrict_to_subspace(K, J.span()).dual()
-    sage: K_star_W = _restrict_to_subspace(K.dual(), J.span())
-    sage: _look_isomorphic(K_W_star, K_star_W)
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: J = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 solid=False,
-    ....:                 strictly_convex=True)
-    sage: K = Cone(random_sublist(J.rays(), 0.5), lattice=J.lattice())
-    sage: K_W_star = _restrict_to_subspace(K, J.span()).dual()
-    sage: K_star_W = _restrict_to_subspace(K.dual(), J.span())
-    sage: _look_isomorphic(K_W_star, K_star_W)
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: J = random_cone(max_ambient_dim = 8,
-    ....:                 solid=True,
-    ....:                 strictly_convex=True)
-    sage: K = Cone(random_sublist(J.rays(), 0.5), lattice=J.lattice())
-    sage: K_W_star = _restrict_to_subspace(K, J.span()).dual()
-    sage: K_star_W = _restrict_to_subspace(K.dual(), J.span())
-    sage: _look_isomorphic(K_W_star, K_star_W)
-    True
-
-Ensure that ``__restrict_to_subspace(K, K.span())`` and
-``K.solid_restriction()`` are actually equivalent::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8)
-    sage: K1 = _restrict_to_subspace(K, K.span())
-    sage: K2 = K.solid_restriction()
-    sage: _look_isomorphic(K1,K2)
-    True
-
-Ensure that ``K.__restrict_to_subspace(K,K.dual().span())`` and
-``strict_quotient`` are actually equivalent::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=6)
-    sage: K1 = _restrict_to_subspace(K, K.dual().span())
-    sage: K2 = K.strict_quotient()
-    sage: _look_isomorphic(K1,K2)
-    True
-"""
-
-
-#
-# Lyapunov rank tests
-#
-"""
-
-The Lyapunov rank is invariant under a linear isomorphism. Check all
-combinations of parameters::
-
-    sage: K1 = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                  strictly_convex=True,
-    ....:                  solid=True)
-    sage: A = random_matrix(QQ, K1.lattice_dim(), algorithm='unimodular')
-    sage: K2 = Cone( [ A*r for r in K1.rays() ], lattice=K1.lattice())
-    sage: K1.lyapunov_rank() == K2.lyapunov_rank()
-    True
-
-::
-
-    sage: K1 = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                  strictly_convex=True,
-    ....:                  solid=False)
-    sage: A = random_matrix(QQ, K1.lattice_dim(), algorithm='unimodular')
-    sage: K2 = Cone( [ A*r for r in K1.rays() ], lattice=K1.lattice())
-    sage: K1.lyapunov_rank() == K2.lyapunov_rank()
-    True
-
-::
-
-    sage: K1 = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                  strictly_convex=False,
-    ....:                  solid=True)
-    sage: A = random_matrix(QQ, K1.lattice_dim(), algorithm='unimodular')
-    sage: K2 = Cone( [ A*r for r in K1.rays() ], lattice=K1.lattice())
-    sage: K1.lyapunov_rank() == K2.lyapunov_rank()
-    True
-
-::
-
-    sage: K1 = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                  strictly_convex=False,
-    ....:                  solid=False)
-    sage: A = random_matrix(QQ, K1.lattice_dim(), algorithm='unimodular')
-    sage: K2 = Cone( [ A*r for r in K1.rays() ], lattice=K1.lattice())
-    sage: K1.lyapunov_rank() == K2.lyapunov_rank()
-    True
-
-The Lyapunov rank of a dual cone should be the same as the original
-cone. Check all combinations of parameters::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=False,
-    ....:                 solid=False)
-    sage: K.lyapunov_rank() == K.dual().lyapunov_rank()
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=False,
-    ....:                 solid=True)
-    sage: K.lyapunov_rank() == K.dual().lyapunov_rank()
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=True,
-    ....:                 solid=False)
-    sage: K.lyapunov_rank() == K.dual().lyapunov_rank()
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=True,
-    ....:                 solid=True)
-    sage: K.lyapunov_rank() == K.dual().lyapunov_rank()
-    True
-
-The Lyapunov rank of a cone ``K`` is the dimension of
-``K.lyapunov_like_basis()``. Check all combinations of parameters::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=True,
-    ....:                 solid=True)
-    sage: K.lyapunov_rank() == len(K.lyapunov_like_basis())
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=True,
-    ....:                 solid=False)
-    sage: K.lyapunov_rank() == len(K.lyapunov_like_basis())
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=False,
-    ....:                 solid=True)
-    sage: K.lyapunov_rank() == len(K.lyapunov_like_basis())
-    True
-
-::
-
-    sage: set_random_seed()
-    sage: K = random_cone(max_ambient_dim=8,
-    ....:                 strictly_convex=False,
-    ....:                 solid=False)
-    sage: K.lyapunov_rank() == len(K.lyapunov_like_basis())
-    True
-
-"""