src/gromacs/correlationfunctions/tests/autocorr.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014,2015,2016,2017,2018 by the GROMACS development team.
   5  * Copyright (c) 2019,2020, by the GROMACS development team, led by
   6  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   7  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   8  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   9  *
  10  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  12  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  13  * of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with GROMACS; if not, see
  22  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  23  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  24  *
  25  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  26  * consider that scientific software is very special. Version
  27  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  28  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  29  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  30  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  31  * official version at http://www.gromacs.org.
  32  *
  33  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  34  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  35  */
  36 /*! \internal \file
  37  * \brief
  38  * Implements test of autocorrelation function routines
  39  *
  40  * \author Anders G&auml;rden&auml;s <anders.gardenas@gmail.com>
  41  * \author David van der Spoel <david.vanderspoel@icm.uu.se>
  42  * \ingroup module_correlationfunctions
  43  */
  44 #include "gmxpre.h"
  45
  46 #include "gromacs/correlationfunctions/autocorr.h"
  47
  48 #include <cmath>
  49
  50 #include <memory>
  51
  52 #include <gtest/gtest.h>
  53
  54 #include "gromacs/correlationfunctions/expfit.h"
  55 #include "gromacs/fft/fft.h"
  56 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  57 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  58
  59 #include "testutils/refdata.h"
  60 #include "testutils/testasserts.h"
  61 #include "testutils/testfilemanager.h"
  62
  63 #include "correlationdataset.h"
  64
  65 namespace gmx
  66 {
  67 namespace
  68 {
  69
  70 //! Definition of pointer to class containing test data.
  71 typedef std::unique_ptr<CorrelationDataSet> CorrelationDataSetPointer;
  72
  73 class AutocorrTest : public ::testing::Test
  74 {
  75 protected:
  76     static int                       nrFrames_;
  77     static CorrelationDataSetPointer data_;
  78     // Need raw pointer for passing this to C routines
  79     static t_pargs* tempArgs_;
  80
  81     test::TestReferenceData    refData_;
  82     test::TestReferenceChecker checker_;
  83
  84     // Use erefdataCreateMissing for creating new files
  85     AutocorrTest() : checker_(refData_.rootChecker())
  86     {
  87 #if GMX_DOUBLE
  88         checker_.setDefaultTolerance(test::relativeToleranceAsFloatingPoint(1, 1e-6));
  89 #else
  90         checker_.setDefaultTolerance(test::relativeToleranceAsFloatingPoint(1, 1e-3));
  91 #endif
  92     }
  93
  94     // Static initiation, only run once every test.
  95     static void SetUpTestCase()
  96     {
  97         int         n        = 0;
  98         std::string fileName = "testCOS3.xvg";
  99         data_                = std::make_unique<CorrelationDataSet>(fileName);
 100         nrFrames_            = data_->getNrLines();
 101         tempArgs_            = add_acf_pargs(&n, nullptr);
 102     }
 103
 104     static void TearDownTestCase()
 105     {
 106         sfree(tempArgs_);
 107         tempArgs_ = nullptr;
 108         gmx_fft_cleanup();
 109     }
 110
 111     void test(unsigned long mode, bool bNormalize)
 112     {
 113         bool              bAverage  = true;
 114         bool              bVerbose  = false;
 115         int               nrRestart = 1;
 116         int               dim       = getDim(mode);
 117         std::vector<real> result;
 118
 119         for (int i = 0; i < nrFrames_; i++)
 120         {
 121             for (int m = 0; m < dim; m++)
 122             {
 123                 result.push_back(data_->getValue(m, i));
 124             }
 125         }
 126         real* ptr = result.data();
 127         low_do_autocorr(nullptr, nullptr, nullptr, nrFrames_, 1, get_acfnout(), &ptr,
 128                         data_->getDt(), mode, nrRestart, bAverage, bNormalize, bVerbose,
 129                         data_->getStartTime(), data_->getEndTime(), effnNONE);
 130
 131         double testResult = 0;
 132         for (int i = 0; i < get_acfnout(); i++)
 133         {
 134             testResult += result[i];
 135         }
 136         checker_.checkSequenceArray(get_acfnout(), ptr, "AutocorrelationFunction");
 137         checker_.checkReal(testResult, "Integral");
 138     }
 139
 140     int getDim(unsigned long type)
 141     {
 142         switch (type)
 143         {
 144             case eacNormal: return 1;
 145             case eacVector: return 3;
 146             case eacCos: return 1;
 147             case eacRcross: return 3;
 148             case eacP0: return 3;
 149             case eacP1: return 3;
 150             case eacP2: return 3;
 151             case eacP3: return 3;
 152             case eacP4: return 3;
 153             case eacIden: return 1;
 154             default: GMX_RELEASE_ASSERT(false, "Invalid auto correlation option"); return -1;
 155         }
 156     }
 157 };
 158
 159 int                       AutocorrTest::nrFrames_;
 160 CorrelationDataSetPointer AutocorrTest::data_;
 161 t_pargs*                  AutocorrTest::tempArgs_;
 162
 163 TEST_F(AutocorrTest, EacNormal)
 164 {
 165     test(eacNormal, true);
 166 }
 167
 168 TEST_F(AutocorrTest, EacNoNormalize)
 169 {
 170     test(eacNormal, false);
 171 }
 172
 173 TEST_F(AutocorrTest, EacCos)
 174 {
 175     test(eacCos, true);
 176 }
 177
 178 TEST_F(AutocorrTest, EacVector)
 179 {
 180     test(eacVector, true);
 181 }
 182
 183 TEST_F(AutocorrTest, EacRcross)
 184 {
 185     test(eacRcross, true);
 186 }
 187
 188 TEST_F(AutocorrTest, EacP0)
 189 {
 190     test(eacP0, true);
 191 }
 192
 193 TEST_F(AutocorrTest, EacP1)
 194 {
 195     test(eacP1, true);
 196 }
 197
 198 TEST_F(AutocorrTest, EacP2)
 199 {
 200     test(eacP2, true);
 201 }
 202
 203 TEST_F(AutocorrTest, EacP3)
 204 {
 205     test(eacP3, true);
 206 }
 207
 208 TEST_F(AutocorrTest, EacP4)
 209 {
 210     test(eacP4, true);
 211 }
 212
 213
 214 } // namespace
 215
 216 } // namespace gmx