
  0 | module Control.Monad.Bayes.Inference.RMSMC
  1 | 
  2 | import Control.Monad.Bayes.Interface
  3 | import Control.Monad.Bayes.Population
  4 | import Control.Monad.Bayes.Sequential
  5 | import Control.Monad.Bayes.Weighted
  6 | import Control.Monad.Bayes.Traced.Static
  7 | import Control.Monad.Bayes.Traced.Basic
  8 | import Control.Monad.Bayes.Traced.Dynamic
  9 | 
 10 | ||| Resample-move Sequential Monte Carlo.
 11 | export
 12 | rmsmc :
 13 |   MonadSample m =>
 14 |   -- | number of timesteps
 15 |   (n_timesteps : Nat) ->
 16 |   -- | number of particles
 17 |   (n_particles : Nat) ->
 18 |   -- | number of Metropolis-Hastings transitions after each resampling
 19 |   (n_mhsteps : Nat) ->
 20 |   -- | model
 21 |   Sequential (Static.Traced (Population m)) a ->
 22 |   Population m a
 23 | rmsmc n_timesteps n_particles n_mhsteps =
 24 |   Static.marginal
 25 |     . sis (composeCopies n_mhsteps mhStep . hoistT resampleSystematic) n_timesteps
 26 |     . Sequential.hoistFirst (hoistT (spawn n_particles >>))
 27 | 
 28 | ||| Resample-move Sequential Monte Carlo with a more efficient
 29 | ||| tracing representation.
 30 | export
 31 | rmsmcBasic :
 32 |   MonadSample m =>
 33 |   -- | number of timesteps
 34 |   (n_timesteps : Nat) ->
 35 |   -- | number of particles
 36 |   (n_particles : Nat) ->
 37 |   -- | number of Metropolis-Hastings transitions after each resampling
 38 |   (n_mhsteps : Nat) ->
 39 |   -- | model
 40 |   Sequential (Basic.Traced (Population m)) a ->
 41 |   Population m a
 42 | rmsmcBasic n_timesteps n_particles n_mhsteps =
 43 |   Basic.marginal
 44 |     . sis (composeCopies n_mhsteps Basic.mhStep . Basic.hoistT resampleSystematic) n_timesteps
 45 |     . Sequential.hoistFirst (Basic.hoistT (spawn n_particles >>))
 46 | 
 47 | ||| A variant of resample-move Sequential Monte Carlo
 48 | ||| where only random variables since last resampling are considered
 49 | ||| for rejuvenation.
 50 | export
 51 | rmsmcLocal :
 52 |   MonadSample m =>
 53 |   -- | number of timesteps
 54 |   (n_timesteps : Nat) ->
 55 |   -- | number of particles
 56 |   (n_particles : Nat) ->
 57 |   -- | number of Metropolis-Hastings transitions after each resampling
 58 |   (n_mhsteps : Nat) ->
 59 |   -- | model
 60 |   Sequential (Dynamic.Traced (Population m)) a ->
 61 |   Population m a
 62 | rmsmcLocal n_timesteps n_particles n_mhsteps =
 63 |   Dynamic.marginal
 64 |     . sis (Dynamic.freeze . composeCopies n_mhsteps Dynamic.mhStep . Dynamic.hoistT resampleSystematic) n_timesteps
 65 |     . Sequential.hoistFirst (Dynamic.hoistT (spawn n_particles >>))
 66 |