R通过Rcpp与c ++交互以解决大型ODE系统

Question

我试图加快我的R代码的执行速度，这些代码使用C ++和Rcpp执行一些计算量大的任务。 我的问题涉及大约100个方程式的系统，因此欢迎任何提速计算的提示。

我需要将在R中创建的矩阵MX导入C ++脚本。 在ODE系统中，C ++脚本必须将MX行用作x0 （ x初始值）。

为了简化我的问题的解释，下面的代码基于Lorenz系统。

从代码的质量可以明显看出，我是C ++（和Rcpp）的新手。

为了清楚起见，我不会发布所有糟糕的测试代码，但是我确实需要您的帮助才能尝试解决此问题。

任何帮助都将非常非常感激！ 提前致谢。

#include <boost/array.hpp>
#include <boost/numeric/odeint.hpp>
#include <Rcpp.h>

// [[Rcpp::depends(BH)]]
// [[Rcpp::plugins(cpp11)]]

using namespace std;
using namespace boost::numeric::odeint;

double theta [] = {10.000,28,2.5};

typedef boost::array< double , 3 > state_type;

void lorenz( const state_type &x , state_type &dxdt , double t ) {
    dxdt[0] = theta[0] * ( x[1] - x[0] );
    dxdt[1] = theta[1] * x[0] - x[1] - x[0] * x[2];
    dxdt[2] = -theta[2] * x[2] + x[0] * x[1];
}


struct foo { std::vector<double> a, b, c; };
struct foo f;

//observer should be a function that append a single output row for each input row of mx corresponding to the last integration step. 

void append_lorenz(const state_type &x , const double t ) {
    f.a.push_back(x[0]);
    f.b.push_back(x[1]);
    f.c.push_back(x[2]);
}

using namespace Rcpp;

// [[Rcpp::export]]

DataFrame callMain(NumericMatrix mx){
    int n = mx.nrow();
    NumericMatrix total(mx);
    for(int i = 0; i < n; ++i) {
// state_type x should be mx rows
            state_type x = total.row(i); // initial conditions
            const double dt =0.1;
            integrate(lorenz , x , 0.0 , 1.0 , dt , append_lorenz );

    }
    return DataFrame::create(Named("a") = f.a, Named("b") = f.b,  Named("c") = f.c);

}

/*** R
mx=matrix(1:9,3,3)
res <- callMain(mx)
print((res))
*/

我得到的错误是：错误：从'Rcpp :: Matrix <14> :: Row {aka Rcpp :: MatrixRow <14>}'转换为非标量类型'state_type {aka boost :: array}'请求的state_type x = total.row（i）; // 初始条件

Answer 1

我认为错误消息很清楚。

state_type x = total.row(i);

Rcpp对象和boost::array之间没有转换，您需要开发自己的。