mopac606_nbo/src/search.f

   1       SUBROUTINE SEARCH(XPARAM,ALPHA,SIG,NVAR,GMIN,OKF, FUNCT)
   2       IMPLICIT DOUBLE PRECISION (A-H,O-Z)
   3       INCLUDE 'SIZES'
   4       DIMENSION XPARAM(*), SIG(*)
   5 ************************************************************************
   6 *
   7 * SEARCH PERFORMS A LINE SEARCH FOR POWSQ. IT MINIMIZES THE NORM OF
   8 *        THE GRADIENT VECTOR IN THE DIRECTION SIG.
   9 *
  10 * ON INPUT  XPARAM = CURRENT POINT IN NVAR DIMENSIONAL SPACE.
  11 *           ALPHA  = STEP SIZE (IN FACT ALPHA IS CALCULATED IN SEARCH).
  12 *           SIG    = SEARCH DIRECTION VECTOR.
  13 *           NVAR   = NUMBER OF PARAMETERS IN SIG (& XPARAM)
  14 *
  15 * ON OUTPUT XPARAM = PARAMETERS OF MINIMUM.
  16 *           ALPHA  = DISTANCE TO MINIMUM.
  17 *           GMIN   = GRADIENT NORM AT MINIMUM.
  18 *           OKF    = FUNCTION WAS IMPROVED.
  19 ************************************************************************
  20       COMMON /SIGMA1/ GNEXT, AMIN, ANEXT
  21       COMMON /SIGMA2/  GNEXT1(MAXPAR), GMIN1(MAXPAR)
  22       COMMON/KEYWRD/ KEYWRD
  23       COMMON /NUMCAL/ NUMCAL
  24       DIMENSION GRAD(MAXPAR),XREF(MAXPAR), GREF(MAXPAR), XMIN1(MAXPAR)
  25       SAVE DEBUG, G,  TINY, LOOKS, TOLERG
  26       CHARACTER*241 KEYWRD
  27       LOGICAL DEBUG, OKF, NOPR
  28       DATA ICALCN/0/
  29       IF (ICALCN.NE.NUMCAL) THEN
  30          ICALCN=NUMCAL
  31 C
  32 C    TOLG   = CRITERION FOR EXIT BY RELATIVE CHANGE IN GRADIENT.
  33 C
  34          DEBUG=(INDEX(KEYWRD,'LINMIN') .NE. 0)
  35          NOPR=( .NOT. DEBUG)
  36          LOOKS=0
  37          OKF=.TRUE.
  38          TINY=0.1D0
  39          TOLERG=0.02D0
  40          G=100.D0
  41          ALPHA=0.1D0
  42       ENDIF
  43       DO 10 I=1,NVAR
  44          GREF(I)  =GMIN1(I)
  45          GNEXT1(I)=GMIN1(I)
  46          XMIN1(I) =XPARAM(I)
  47    10 XREF(I)  =XPARAM(I)
  48       IF(ABS(ALPHA) .GT. 0.2)ALPHA=SIGN(0.2D0,ALPHA)
  49       IF(DEBUG) THEN
  50          WRITE(6,'('' SEARCH DIRECTION VECTOR'')')
  51          WRITE(6,'(6F12.6)')(SIG(I),I=1,NVAR)
  52          WRITE(6,'('' INITIAL GRADIENT VECTOR'')')
  53          WRITE(6,'(6F12.6)')(GMIN1(I),I=1,NVAR)
  54       ENDIF
  55       GB=DOT(GMIN1,GREF,NVAR)
  56       IF(DEBUG) WRITE(6,'('' GRADIENT AT START OF SEARCH:'',F16.6)')
  57      1SQRT(GB)
  58       GSTORE=GB
  59       AMIN=0.D0
  60       GMINN=1.D9
  61 C
  62 C
  63       TA=0.D0
  64       GA=GB
  65       GB=1.D9
  66       ITRYS=0
  67       GOTO 30
  68    20 SUM=GA/(GA-GB)
  69       ITRYS=ITRYS+1
  70       IF(ABS(SUM) .GT. 3.D0) SUM=SIGN(3.D0,SUM)
  71       ALPHA=(TB-TA)*SUM+TA
  72 C
  73 C         XPARAM IS THE GEOMETRY OF THE PREDICTED MINIMUM ALONG THE LINE
  74 C
  75    30 CONTINUE
  76       DO 40 I=1,NVAR
  77    40 XPARAM(I)=XREF(I)+ALPHA*SIG(I)
  78 C
  79 C         CALCULATE GRADIENT NORM AND GRADIENTS AT THE PREDICTED MINIMUM
  80 C
  81       IF(ITRYS.EQ.1)THEN
  82          DO 50 I=1,NVAR
  83    50    GRAD(I)=0.D0
  84       ENDIF
  85       CALL COMPFG (XPARAM, .TRUE., FUNCT, .TRUE., GRAD, .TRUE.)
  86       LOOKS=LOOKS+1
  87 C
  88 C          G IS THE PROJECTION OF THE GRADIENT ALONG SIG.
  89 C
  90       G=DOT(GREF,GRAD,NVAR)
  91       GTOT=SQRT(DOT(GRAD,GRAD,NVAR))
  92       IF( .NOT. NOPR)
  93      1WRITE(6,'('' LOOKS'',I3,'' ALPHA ='',F12.6,'' GRADIENT'',F12.3,
  94      2'' G  ='',F16.6)')
  95      3LOOKS,ALPHA,SQRT(DOT(GRAD,GRAD,NVAR)),G
  96       IF(GTOT .LT. GMINN) THEN
  97          GMINN=GTOT
  98          IF(ABS(AMIN-ALPHA) .GT.1.D-2) THEN
  99 *
 100 * WE CAN MOVE ANEXT TO A POINT NEAR, BUT NOT TOO NEAR, AMIN, SO THAT THE
 101 * SECOND DERIVATIVESWILLBEREALISTIC(D2E/DX2=(GNEXT1-GMIN1)/(ANEXT-AMIN))
 102 *
 103             ANEXT=AMIN
 104             DO 60 I=1,NVAR
 105    60       GNEXT1(I)=GMIN1(I)
 106          ENDIF
 107          AMIN=ALPHA
 108          DO 70 I=1,NVAR
 109             IF(GMINN.LT.GMIN) XMIN1(I)=XPARAM(I)
 110    70    GMIN1(I)=GRAD(I)
 111          IF(GMIN.GT.GMINN)GMIN=GMINN
 112       ENDIF
 113       IF(ITRYS .GT. 8) GOTO 80
 114       IF (ABS(G/GSTORE).LT.TINY .OR. ABS(G) .LT. TOLERG) GO TO 80
 115       IF(ABS(G) .LT. MAX(ABS(GA),ABS(GB)) .OR.
 116      1     GA*GB .GT. 0.D0 .AND. G*GA .LT. 0.D0) THEN
 117 C
 118 C   G IS AN IMPROVEMENT ON GA OR GB.
 119 C
 120          IF(ABS(GB) .LT. ABS(GA))THEN
 121             TA=ALPHA
 122             GA=G
 123             GO TO 20
 124          ELSE
 125             TB=ALPHA
 126             GB=G
 127             GO TO 20
 128          ENDIF
 129       ELSE
 130 C#         WRITE(6,'(//10X,'' FAILED IN SEARCH, SEARCH CONTINUING'')')
 131          GOTO 80
 132       ENDIF
 133    80 CONTINUE
 134       GMINN=SQRT(DOT(GMIN1,GMIN1,NVAR))
 135       DO 90 I=1,NVAR
 136    90 XPARAM(I)=XMIN1(I)
 137       IF(DEBUG) THEN
 138          WRITE(6,'('' AT EXIT FROM SEARCH'')')
 139          WRITE(6,'('' XPARAM'',6F12.6)')(XPARAM(I),I=1,NVAR)
 140          WRITE(6,'('' GNEXT1'',6F12.6)')(GNEXT1(I),I=1,NVAR)
 141          WRITE(6,'('' GMIN1 '',6F12.6)')(GMIN1(I),I=1,NVAR)
 142          WRITE(6,'('' AMIN, ANEXT,GMIN'',4F12.6)')
 143      1    AMIN,ANEXT,GMIN
 144       ENDIF
 145       IF(GMINN.GT.GMIN)THEN
 146          DO 100 I=1,NVAR
 147   100    XPARAM(I)=XREF(I)
 148       ENDIF
 149       RETURN
 150 C
 151       END