core/library/tests_mathematics/test_chaos.cpp

   1 /*
   2 *  Name   : test_chaos
   3 *  Author : Chris Koeritz
   4 **
   5 * Copyright (c) 1992-$now By Author.  This program is free software; you can  *
   6 * redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public  *
   7 * License as published by the Free Software Foundation; either version 2 of   *
   8 * the License or (at your option) any later version.  This is online at:      *
   9 *     http://www.fsf.org/copyleft/gpl.html                                    *
  10 * Please send any updates to: fred@gruntose.com                               *
  11 */
  12
  13 //#define DEBUG_CHAOS
  14
  15 #include <application/hoople_main.h>
  16 #include <basis/astring.h>
  17 #include <basis/functions.h>
  18 #include <basis/guards.h>
  19 #include <loggers/console_logger.h>
  20 #include <mathematics/chaos.h>
  21 #include <structures/static_memory_gremlin.h>
  22 #include <unit_test/unit_base.h>
  23
  24 using namespace application;
  25 using namespace basis;
  26 using namespace mathematics;
  27 using namespace filesystem;
  28 using namespace loggers;
  29 using namespace structures;
  30 using namespace textual;
  31 using namespace timely;
  32 using namespace unit_test;
  33
  34 #define MAX_RANDOM_BINS 40
  35 #define MAX_TEST_CYCLES 10008
  36 #define AVG_EXPECTED_PER_BIN (double(MAX_TEST_CYCLES) / double(MAX_RANDOM_BINS))
  37 #define VARIATION_ALLOWED (AVG_EXPECTED_PER_BIN * 0.1)
  38 #define ANOMALIES_ALLOWED (MAX_RANDOM_BINS / 4)
  39
  40 #define LOG(to_print) EMERGENCY_LOG(program_wide_logger::get(), astring(to_print))
  41
  42 class test_chaos : virtual public unit_base, virtual public application_shell
  43 {
  44 public:
  45   test_chaos() : application_shell() {}
  46   DEFINE_CLASS_NAME("test_chaos");
  47   virtual int execute();
  48 };
  49
  50 int test_chaos::execute()
  51 {
  52   FUNCDEF("execute");
  53 #ifdef DEBUG_CHAOS
  54   LOG(a_sprintf("average expected=%f, variation allowed=%f",
  55       AVG_EXPECTED_PER_BIN, VARIATION_ALLOWED));
  56 #endif
  57   int results[MAX_RANDOM_BINS];
  58   for (int k = 0; k < MAX_RANDOM_BINS; k++) results[k] = 0;
  59   chaos randomizer;
  60
  61   for (int i = 0; i < MAX_TEST_CYCLES; i++) {
  62     // first test if exclusivity is ensured...
  63     int res = randomizer.exclusive(0, MAX_RANDOM_BINS - 1);
  64     ASSERT_FALSE( (res <= 0) || (res >= MAX_RANDOM_BINS - 1),
  65         "exclusive test should not go out of bounds");
  66     // then test for our statistics.
  67     int base = randomizer.inclusive(-1000, 1000);
  68       // pick a base for the number below.
  69     res = randomizer.inclusive(base, base + MAX_RANDOM_BINS - 1);
  70     ASSERT_FALSE( (res < base) || (res > base + MAX_RANDOM_BINS - 1),
  71         "inclusive test should not go out of bounds");
  72 //LOG(a_sprintf("adding it to %d bin", res - base));
  73     results[res - base]++;
  74   }
  75 #ifdef DEBUG_CHAOS
  76   LOG("Anomalies:");
  77 #endif
  78   int failed_any = false;
  79   for (int j = 0; j < MAX_RANDOM_BINS; j++) {
  80     if (absolute_value(results[j] - AVG_EXPECTED_PER_BIN) > VARIATION_ALLOWED) {
  81       failed_any++;
  82 #ifdef DEBUG_CHAOS
  83       LOG(astring(astring::SPRINTF, "%d: difference=%f",
  84           j, double(results[j] - AVG_EXPECTED_PER_BIN)));
  85 #endif
  86     }
  87   }
  88 #ifdef DEBUG_CHAOS
  89   if (!failed_any) LOG("None")
  90   else LOG(a_sprintf("Saw %d anomalies of %d allowed.", failed_any, ANOMALIES_ALLOWED));
  91 #endif
  92
  93   ASSERT_FALSE(failed_any > ANOMALIES_ALLOWED,
  94       "probability anomalies should be less than the allowed number");
  95   return final_report();
  96 }
  97
  98 HOOPLE_MAIN(test_chaos, )
  99