hessian_times_vector.hpp

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#ifndef STAN_MATH_MIX_FUNCTOR_HESSIAN_TIMES_VECTOR_HPP
#define STAN_MATH_MIX_FUNCTOR_HESSIAN_TIMES_VECTOR_HPP
 
#include <stan/math/fwd/core.hpp>
#include <stan/math/prim/fun/Eigen.hpp>
#include <stan/math/rev/core.hpp>
#include <stdexcept>
#include <vector>
 
namespace stan {
namespace math {
 
template <typename F>
void hessian_times_vector(const F& f,
                          const Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 1>& x,
                          const Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 1>& v,
                          double& fx,
                          Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 1>& Hv) {
  using Eigen::Matrix;
 
  // Run nested autodiff in this scope
  nested_rev_autodiff nested;
 
  Matrix<var, Eigen::Dynamic, 1> x_var(x.size());
  for (int i = 0; i < x_var.size(); ++i) {
    x_var(i) = x(i);
  }
  var fx_var;
  var grad_fx_var_dot_v;
  gradient_dot_vector(f, x_var, v, fx_var, grad_fx_var_dot_v);
  fx = fx_var.val();
  grad(grad_fx_var_dot_v.vi_);
  Hv.resize(x.size());
  for (int i = 0; i < x.size(); ++i) {
    Hv(i) = x_var(i).adj();
  }
}
template <typename T, typename F>
void hessian_times_vector(const F& f,
                          const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, 1>& x,
                          const Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, 1>& v, T& fx,
                          Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, 1>& Hv) {
  using Eigen::Matrix;
  Matrix<T, Eigen::Dynamic, 1> grad;
  Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> H;
  hessian(f, x, fx, grad, H);
  Hv = H * v;
}
 
}  // namespace math
}  // namespace stan
#endif