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Summary: praxis procedure as published by brent 1973
authorN. Brouard <brouard@ined.fr>
Sat, 3 Feb 2024 23:35:51 +0000 (23:35 +0000)
committerN. Brouard <brouard@ined.fr>
Sat, 3 Feb 2024 23:35:51 +0000 (23:35 +0000)
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src/praxis.alw [new file with mode: 0644]

diff --git a/src/praxis.alw b/src/praxis.alw
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a849dca
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,523 @@
+  LONG REAL PROCEDURE ALGOLPRAXIS (LONG REAL VALUE T, MACHEPS, H ;
+    INTEGER VALUE N, PRIN;
+    LONG REAL ARRAY X(*);
+    LONG REAL PROCEDURE F(long real array x(*);
+    integer value n));
+  BEGIN COMMENT:
+    THIS PROCEDURE MINIMIZES THE FONCTION F(X, N) OF N
+    VARIABLES X(1), ... X(N), USING THE PRINCIPAL AXIS METHOD.
+    ON ENTRY X HOLDS A GUESS, ON RETURN IT HOLDS THE ESTIMATED
+    POINT OF MINIMUM, WITH (HOPEFULLY) |ERROR| <
+    SQRT(MACHEPS)*|X| + T, WHERE MACHEPS IS THE MACHINE
+    PRECISION, THE SMALLEST NUMBER SUCH THAT 1 + MACHEPS > 1,
+    T IS A TOLERANCE, AND |.| IS THE 2-NORM. H IS THE MAXIMUM
+    STEP SIZE: SET TO ABOUT THE MAXIMUM EXPECTED DISTANCE FROM
+    THE GUESS TO THE MINIMUM (IF H IS SET TOO SMALL OR TOO
+    LARGE THEN THE INITIAL RATE OF CONVERGENCE WILL BE SLOW).
+      THE USER SHOULD OBSERVE THE COMMENT ON HEURISTIC NUMBERS
+    AFTER PROCEDURE QUAD.
+      PRIN CONTROLS THE PRINTING OF INTERMEDIATE RESULTS.
+    IF PRIN = 0, NO RESULTS ARE PRINTED.
+    IF PRIN = 1, F IS PRINTED AFTER EVERY N+1 OR N+2 LINEAR
+      MINIMIZATIONS, AND FINAL X IS PRINTED, BUT INTERMEDIATE
+      X ONLY IF N <= 4.
+    IF PRIN = 2, EIGENVALUES OF A AND SCALE FACTORS ARE ALSO PRINTED.
+    IF PRIN = 3, F AND X ARE PRINTED AFTER EVERY FEW LINEAR MINIMIZATIONS.
+    IF PRIN = 4, EIGENVECTORS ARE ALSO PRINTED.
+      FMIN IS A GLOBAL VARIABLE: SEE PROCEDURE PRINT.
+      RANDOM IS A PARAMETERLESS LONG REAL PROCEDURE WHICH RETURNS
+    A RANDOM NUMBER UNIFORMLY DISTRIBUTED IN (0, 1). ANY
+    INITIALIZATION MUST BE DONE BEFORE THE CALL TO PRAXIS.
+      THE PROCEDURE IS MACHINE-INDEPENDENT, APART FROM THE OUTPUT
+    STATEMENTS AND THE SPECIFICATION OF MACHEPS. WE ASSUME THAT
+    MACHEPS**(—4) DOES NOT OVERFLOW (IF IT DOES THEN MACHEPS MUST
+    BE INCREASED), AND THAT ON FLOATING-POINT UNDERFLOW THE
+    RESULT IS SET TO ZERO;
+
+  LONG REAL PROCEDURE RANDOM(INTEGER VALUE NAUGHT);
+  ALGOL "random";
+
+  PROCEDURE MINFIT (INTEGER VALUE N; LONG REAL VALUE EPS, TOL;
+    LONG REAL ARRAY AB(*,*); LONG REAL ARRAY Q(*));
+  BEGIN COMMENT: AN IMPROVED VERSION OF MINFIT, SEE GOLUB &
+                 REINSCH (1969), RESTRICTED TO M = N, P = 0.
+                 THE SINGULAR VALUES OF THE ARRAY AB ARE
+                 RETURNED IN Q, AND AB IS OVERWRITTEN WITH
+                 THE ORTHOGONAL MATRIX V SUCH THAT
+                 U.DIAG(Q) = AB.V,
+                 WHERE U IS ANOTHER ORTHOGONAL MATRIX;
+  INTEGER L, KT;
+  LONG REAL C,F,G,H,S,X,Y,Z;
+  LONG REAL ARRAY E(1::N);
+  COMMENT: HOUSEHOLDER'S REDUCTION TO BIDIAGONAL FORM;
+  G := X := 0;
+  FOR I := 1 UNTIL N DO
+  BEGIN
+    E(I) := G; S := 0; L := I+1;
+    FOR J := I UNTIL N DO S := S+AB(J,I)**2;
+    IF S<TOL THEN G := 0 ELSE
+    BEGIN
+      F := AB(I,I); G := IF F<0 THEN LONGSQRT(S)
+                        ELSE -LONGSQRT(S);
+      H := F*G-S; AB(I,I) := F-G;
+      FOR J := L UNTIL N DO
+      BEGIN F := 0;
+        FOR K := I UNTIL N DO F := F + AB(K,I)*AB(K,J);
+        F := F/H;
+        FOR K := I UNTIL N DO AB(K,J) := AB(K,J) + F*AB(K,I)
+      END J
+    END S;
+    Q(I):=G; S:=0;
+    IF I<=N THEN FOR J := L UNTIL N DO
+      S:=S+AB(I,J)**2;
+    IF S<TOL THEN G := 0 ELSE
+    BEGIN
+      F := AB(I,I+1); G := IF F<0 THEN LONGSQRT(S)
+                       ELSE -LONGSQRT(S);
+      H := F*G-S; AB(I,I+1) := F - G;
+      FOR J := L UNTIL N DO E(J) := AB(I,J)/H;
+      FOR J := L UNTIL N DO
+      BEGIN S := 0;
+        FOR K := L UNTIL N DO S := S + AB(J,K)*AB(I,K);
+        FOR K := L UNTIL N DO AB(J,K) := AB(J,K) + S*E(K)
+      END J
+    END S;
+    Y := ABS(Q(I)) + ABS(E(I)) ; IF Y >X THEN X := Y
+  END I;
+
+  COMMENT: ACCUMULATION OF RIGHT-HAND TRANSFORMATIONS;
+  FOR I := N STEP -1 UNTIL 1 DO
+  BEGIN
+    IF G not =0 THEN
+    BEGIN
+      H := AB(I,I+1)*G;
+      FOR J := L UNTIL N DO AB(J,I) := AB(I,J)/H;
+      FOR J := L UNTIL N DO
+      BEGIN S := 0;
+        FOR K := L UNTIL N DO S := S + AB(I,K)*AB(K,J);
+        FOR K := L UNTIL N DO AB(K,J) := AB(K,J) + S*AB(K,I)
+      END J
+    END G;
+    FOR J := L UNTIL N DO AB(I,J) := AB(J,I) := 0;
+    AB(I,I) := 1; G := E(I); L := I
+  END I;
+
+  COMMENT: DIAGONALIZATION OF THE BIDIAGONAL FORM;
+  EPS := EPS*X;
+  FOR K := N STEP -1 UNTIL 1 DO
+  BEGIN KT := 0;
+    TESTFSPLITTING:
+    KT := KT + 1; IF KT > 30 THEN
+    BEGIN E(K) := 0L;
+      WRITE ("QR FAILED")
+    END;
+    FOR L2 := K STEP -1 UNTIL 1 DO
+    BEGIN
+      L := L2;
+      IF ABS(E(L))<=EPS THEN GOTO TESTFCONVERGENCE;
+      IF ABS(Q(L-1))<=EPS THEN GOTO CANCELLATION
+    END L2;
+
+    COMMENT: CANCELLATION OF E(L) IF L>1;
+    CANCELLATION:
+    C := 0; S := 1;
+    FOR I := L UNTIL K DO
+    BEGIN
+      F := S*E(I); E(I) := C*E(I);
+      IF ABS(F)<=EPS THEN GOTO TESTFCONVERGENCE;
+      G := Q(I);       Q(I) := H := IF ABS(F) < ABS(G) THEN
+      ABS(G)*LONGSQRT(1 + (F/G)**2) ELSE IF F = 0 THEN
+      ABS(F)*LONGSQRT(1 + (G/F)**2) ELSE 0;
+      IF H = 0 THEN G := H := 1;
+      COMMENT: THE ABOVE REPLACES Q(I):=H:=LONGSQRT(G*G+F*F)
+              WHICH MAY GIVE INCORRECT RESULTS IF THE
+              SQUARES UNDERFLOW OR IF F = G = 0;
+      C := G/H; S := -F/H
+    END I;
+
+    TESTFCONVERGENCE:
+    Z := Q(K); IF L=K THEN GOTO CONVERGENCE;
+
+    COMMENT: SHIFT FROM BOTTOM 2*2 MINOR;
+    X := Q(L); Y := Q(K-1); G := E(K-1); H := E(K);
+    F := ((Y-Z)*(Y+Z) + (G-H)*(G+H))/(2*H*Y);
+    G := LONGSQRT(F*F+1);
+    F := ((X-Z)*(X+Z)+H*(Y/(IF F<0 THEN F-G ELSE F+G)-H))/X;
+
+    COMMENT: NEXT QR TRANSFORMATION;
+    C := S := 1;
+    FOR I := L+1 UNTIL K DO
+    BEGIN
+      G := E(I); Y := Q(I); H := S*G; G := G*C;
+      E(I-1) := Z := IF ABS(F) < ABS(H) THEN
+      ABS(H)*LONGSQRT(1 + (F/H)**2) ELSE IF F not = 0 THEN
+      ABS(F)*LONGSQRT(1 + (H/F)**2) ELSE 0;
+      IF Z = 0 THEN Z := F := 1 ;
+      C := F/Z; S := H/Z;
+      F := X*C + G*S; G := -X*S +G*C; H := Y*S;
+      Y := Y*C;
+      FOR J := 1 UNTIL N DO
+      BEGIN
+        X := AB(J,I-1); Z := AB(J,I);
+        AB(J,I-1) := X*C + Z*S; AB(J,I) := -X*S + Z*C
+      END J;
+      Q(I-1) := Z := IF ABS(F) < ABS(H) THEN ABS(H)*
+      LONGSQRT (1 + (F/H)**2) ELSE IF F not = 0 THEN
+      ABS(F)*LONGSQRT(1 + (H/F)**2) ELSE 0;
+      IF Z = 0 THEN Z := F := 1;
+      C := F/Z; S := H/Z;
+      F := C*G + S*Y; X := -S*G + C*Y
+    END I ;
+    E(L) := 0; E(K) := F; Q(K) := X;
+    GO TO TESTFSPLITTING;
+
+    CONVERGENCE:
+    IF Z<0 THEN
+    BEGIN COMMENT: Q(K) IS MADE NON-NEG;
+      Q(K) := -Z;
+      FOR J := 1 UNTIL N DO AB(J,K) := -AB(J,K)
+    END Z
+  END K
+  END MINFIT;
+
+  PROCEDURE SORT;
+  BEGIN COMMENT: SORTS THE ELEMENTS OF D AND CORRESPONDING
+                 COLUMNS OF V INTO DESCENDING ORDER;
+    INTEGER K;
+    LONG REAL S;
+    FOR I := 1 UNTIL N - 1 DO
+    BEGIN K := I; S := D(I); FOR J := I + 1 UNTIL N DO
+      IF D(J) > S THEN
+        BEGIN K := J; S := D(J) END;
+      IF K > I THEN
+      BEGIN D(K) := D(I); D(I) := S; FOR J := 1 UNTIL N DO
+        BEGIN S := V(J,I); V(J,I) := V(J,K); V(J,K) := S
+        END
+      END
+    END
+  END SORT;
+
+
+  PROCEDURE MATPRINT (STRING(80) VALUE S; LONG REAL ARRAY
+    V(*,*); INTEGER VALUE M, N);
+  BEGIN COMMENT: PRINTS M X N MATRIX V COLUMN BY COLUMN;
+    WRITE (S);
+    FOR K := 1 UNTIL (N + 7) DIV 8 DO
+    BEGIN FOR I := 1 UNTIL M DO
+      BEGIN IOCONTROL(2);
+        FOR J := 8*K - 7 UNTIL (IF N < (8*K) THEN N ELSE 8*K)
+        DO WRITEON (ROUNDTOREAL (V (I,J)))
+      END;
+      WRITE (" "); IOCONTROL(2)
+    END
+  END MATPRINT;
+
+  PROCEDURE VECPRINT (STRING(32) VALUE S; LONG REAL ARRAY V(*);
+    INTEGER VALUE N);
+  BEGIN COMMENT: PRINTS THE HEADING S AND N-VECTOR V;
+    WRITE(S);
+    FOR I := 1 UNTIL N DO WRITEON(ROUNDTOREAL(V(I)))
+  END VECPRINT;
+
+  PROCEDURE MIN (INTEGER VALUE J, NITS; LONG REAL VALUE
+    RESULT D2, X1; LONG REAL VALUE F1; LOGICAL VALUE FK);
+  BEGIN COMMENT:
+               MINIMIZES F FROM X IN THE DIRECTION V(*,J)
+               UNLESS J<1, WHEN A QUADRATIC SEARCH IS DONE
+               IN THE PLANE DEFINED BY Q0, Q1 AND X.
+               D2 AN APPROXIMATION TO HALF F'' (OR ZERO),
+               X1 AN ESTIMATE OF DISTANCE TO MINIMUM,
+               RETURNED AS THE DISTANCE FOUND.
+                IF FK = TRUE THEN F1 IS FLIN(X1), OTHERWISE
+                X1 AND F1 ARE IGNORED ON ENTRY UNLESS FINAL
+                FX > F1. NITS CONTROLS THE NUMBER OF TIMES
+                AN ATTEMPT IS MADE TO HALVE THE INTERVAL.
+          SIDE EFFECTS: USES AND ALTERS X, FX, NF, NL.
+                IF J < 1 USES VARIABLES Q... .
+                USES H, N, T, M2, M4, LDT, DMIN, MACHEPS;
+
+    LONG REAL PROCEDURE FLIN (LONG REAL VALUE L);
+    COMMENT: THE FUNCTION OF ONE VARIABLE L WHICH IS
+             MINIMIZED BY PROCEDURE MIN;
+    BEGIN LONG REAL ARRAY T(1::N);
+      IF J > 0 THEN
+      BEGIN COMMENT: LINEAR SEARCH;
+        FOR I := 1 UNTIL N DO T(I) := X(I) + L*V(I,J)
+      END
+      ELSE
+      BEGIN COMMENT: SEARCH ALONG A PARABOLIC SPACE-CURVE;
+        QA := L*(L - QD1)/(QD0*(QD0 + QD1));
+        QB := (L + QD0)*(QD1 - L)/(QD0*QD1);
+        QC := L*(L + QD0)/(QD1*(QD0 + QD1));
+        FOR I := 1 UNTIL N DO T(I) := QA*Q0(I) + QB*X(I) + QC*Q1(I)
+      END;
+      COMMENT: INCREMENT FUNCTION EVALUATION COUNTER;
+      NF := NF + 1;
+      F(T,N)
+    END FLIN;
+
+    INTEGER K; LOGICAL DZ;
+    LONG REAL X2, XM, F0, F2, FM, D1, T2, S, SF1, SX1;
+    SF1 := F1; SX1 := X1;
+    K := 0; XM := 0; F0 := FM := FX; DZ := (D2 < MACHEPS);
+    COMMENT: FIND STEP SIZE;
+    S := 0; FOR I := 1 UNTIL N DO S := S + X(I)**2;
+    S := LONGSQRT(S);
+    T2:= M4*LONGSQRT(ABS(FX)/(IF DZ THEN DMIN ELSE D2)
+        + S*LDT) + M2*LDT;
+    S := M4*S + T;
+    IF DZ AND (T2 > S) THEN T2 := S;
+    IF T2 < SMALL THEN T2 := SMALL;
+    IF T2 > (0.01*H) THEN T2 := 0.01*H;
+    IF FK AND (F1 <= FM) THEN BEGIN XM := X1; FM:=F1 END;
+    IF not FK OR (ABS(X1) < T2) THEN
+    BEGIN X1 := IF X1 >= 0L THEN T2 ELSE -T2;
+      F1 := FLIN(X1)
+    END;
+    IF F1 <= FM THEN BEGIN XM := X1; FM := F1 END;
+    L0: IF DZ THEN
+    BEGIN COMMENT: EVALUATE FLIN AT ANOTHER POINT AND
+                    ESTIMATE THE SECONO DERIVATIVE;
+      X2 := IF F0 < F1 THEN -X1 ELSE 2*X1;F2:=FLIN(X2);
+      IF F2 <= FM THEN BEGIN XM := X2; FM := F2 END;
+      D2 := (X2*(F1 - F0) - X1*(F2 - F0))/(X1*X2*(X1 - X2))
+    END;
+    COMMENT: ESTIMATE FIRST DERIVATIVE AT 0;
+    D1 := (F1 - F0)/X1 - X1*D2; DZ := TRUE;
+    COMMENT: PREDICT MINIMUM;
+    X2 := IF D2 <- SMALL THEN (IF D1 < 0 THEN H ELSE -H) ELSE
+        -0.5L*D1/D2;
+    IF ABS(X2) > H THEN X2 := IF X2 > 0 THEN H ELSE -H;
+    COMMENT: EVALUATE F AT THE PREDICTED M(NIMUM;
+    L1: F2 := FLIN(X2);
+    IF (K < NITS) AND (F2 > F0) THEN
+    BEGIN COMMENT: NO SUCCESS SO TRY AGAIN; K := K + 1;
+      IF (F0 < F1) AND ((X1*X2) > 0) THEN GO TO L0;
+      X2 := 0.5L*X2; GO TO L1
+    END;
+    COMMENT: INCREMENT ONE-DIMENSIONAL SEARCH COUNTER;
+    NL := NL + 1;
+    IF F2 > FM THEN X2 := XM ELSE FM := F2;
+    COMMENT: GET NEW ESTIMATE OF SECUND DERIVATIVE;
+    D2 := IF ABS(X2*(X2 - X1)) > SMALL THEN
+         (X2*(F1 - F0) - X1*(FM - F0))/(X1*X2*(X1 - X2))
+        ELSE IF K > 0 THEN 0 ELSE D2;
+    IF D2 <= SMALL THEN D2 := SMALL;
+    X1 := X2; FX := FM;
+    IF SF1 < FX THEN BEGIN FX := SF1; X1 := SX1 END;
+    COMMENT: UPDATE X FOR LINEAR SEARCH BUT NOT FOR PARABOLIC
+            PARABOLIC SEARCH;
+    IF J > 0 THEN FOR I := 1 UNTIL N DO X(I) := X(I) + X1*V(I,J)
+  END MIN;
+
+  PROCEDURE QUAD;
+  BEGIN COMMENT: LOOKS FOR THE MINIMUM ALONG A CURVE
+                   DEFINED BY Q0, Q1 AND X;
+    LONG REAL L, S;
+    S := FX; FX := QF1; QF1 := S; QD1 := 0;
+    FOR I := 1 UNTIL N DO
+    BEGIN S := X(I); X(I) := L := Q1(I); Q1(I):= S;
+      QD1 := QD1 + (S - L)**2
+    END;
+    L := QD1 := LONGSQRT(QD1); S := 0;
+    IF (QD0 > 0) AND (QD1 > 0) AND (NL >= (3*N*N)) THEN
+    BEGIN MIN (0, 2, S, L, QF1, TRUE);
+      QA := L*(L - QD1)/(QD0*(QD0 + QD1));
+      QB := (L + QD0)*(QD1 - L)/(QD0*QD1);
+      QC := L*(L + QD0)/(QD1*(QD0 + QD1))
+    END
+    ELSE BEGIN FX := QF1; QA := QB := 0; QC := 1 END;
+    QD0 := QD1; FOR I := 1 UNTIL N DO
+    BEGIN S := Q0(I); Q0(1) :=  X(I);
+      X(I) := QA*S + QB*X(I) + QC*Q1(I)
+    END
+  END QUAD;
+
+  PROCEDURE PRINT;
+  COMMENT: THE VARIABLE FMIN IS GLOBAL, AND ESTIMATES THE
+           VALUE OF F AT THE MINIMUM: USED ONLY FOR
+           PRINTING LOG(FX - FMIN);
+  IF PRIN > 0 THEN
+  BEGIN INTEGER SVINT;  long real fmin;
+    SVINT := I_W; 
+    I_W := 10;  % print integers in 10 column fields %
+    WRITE (NL, NF, FX);
+    COMMENT: IF THE NEXT TWO LINES ARE OMITTED THEN FMIN IS
+           NOT REQUIRED;
+    IF FX <= FMIN THEN WRITEON (" UNDEFINED ") ELSE
+      WRITEON (ROUNDTOREAL (LONGLOG (FX - FMIN )));
+    COMMENT: "IOCONTROL(2)" MOVES TO THE NEXT LINE;
+    IF N > 4 THEN IOCONTROL(2);
+    IF (N <= 4) OR (PRIN > 2) THEN
+      FOR I := 1 UNTIL N DO WRITEON(ROUNDTOREAL(X(I)));
+    IOCONTROL(2); 
+    I_W := SVINT
+  END PRINT;
+                                            
+  LOGICAL ILLC;
+  INTEGER NL, NF, KL, KT, KTM;
+  LONG REAL S, SL, DN, DMIN, FX, F1, LDS, LDT, SF, DF,
+  QF1, QD0, QD1, QA, QB, QC,
+  M2, M4, SMALL, VSMALL, LARGE, VLARGE, SCBD, LDFAC, T2;
+  LONG REAL ARRAY D, Y, Z, Q0, Q1 (1::N);
+  LONG REAL ARRAY V (1::N, 1::N);
+
+  COMMENT: INITIALIZATION;
+  COMMENT: MACHINE DEPENDENT NUMBERS;
+  SMALL := MACHEPS**2; VSMALL := SMALL**2;
+  LARGE := 1L/SMALL;   VLARGE := 1L/VSMALL;
+  M2 := LONGSQRT(MACHEPS); M4 := LONGSQRT(M2);
+
+  COMMENT: HEURISTIC NUMBERS
+           •••••••••••••
+
+  IF AXES MAY BE BADLY SCALED (WHICH IS TO BE AVOIDED IF
+  POSSIBLE! THEN SET SCBD := 10, OTHERWISE 1,
+  IF THE PROBLEM IS KNOWN TO BE ILLCONDITIONED SET
+  ILLC := TRUE, OTHERWISE FALSE,
+  KTM+1 IS THE NUMBER OF ITERATIONS WITHOUT IMPROVEMENT BEFORE
+  THE ALGORITHM TERMINATES (SEE SECTION 6). KTM = 4, IS VERY
+  CAUTIOUS: USUALLY KTM = 1 IS SATISFACTORY;
+
+  SCBD := 1; ILLC := FALSE; KTM := 1;
+
+  LDFAC := IF ILLC THEN 0.1 ELSE 0.01;
+  KT := NL := 0; NF := 1; QF1 := FX := F(X,N);
+  T := T2 := SMALL + ABS(T);  DMIN := SMALL;
+  IF H < (100*T) THEN H := 100*T; LDT := H;
+  FOR I := 1 UNTIL N DO FOR J := 1 UNTIL N DO
+  V(I,J) := IF I = J THEN 1L ELSE 0L;
+  D(1) := QD0 := 0; FOR I := 1 UNTIL N DO Q1(I) := X(I);
+  PRINT;
+
+  COMMENT: MAIN LOOP;
+  L0: SF := D(1); D(1) := S := 0;
+  COMMENT: MINIMIZE ALONG FIRST DIRECTION;
+  MIN (1, 2, D(1), S, FX, FALSE);
+  IF S <= 0 THEN FOR I := 1 UNTIL N DO V(I,1) := -V(I,1);
+  IF (SF <= (0.9*D(1))) OR ((0.9*SF) >= D(1)) THEN
+  FOR I := 2 UNTIL N DO D(I) := 0;
+  FOR K := 2 UNTIL N DO
+  BEGIN FOR I := 1 UNTIL N DO Y(I) := X(I); SF := FX;
+    ILLC := ILLC OR (KT > 0);
+    L1: KL := K; DF := 0; IF ILLC THEN
+    BEGIN COMMENT: RANDOM STEP TO GET OFF RESOLUTION VALLEY;
+      FOR I := 1 UNTIL N DO
+      BEGIN S := Z(I) := (0.1*LDT + T2*10**KT)*(RANDOM(I)-0.5L);
+        COMMENT: PRAXIS ASSUMES THAT RANDOM RETURNS A RANDOM
+               NUMBER UNIFORMLY DISTRIBUTED IN (0, 1) AND
+               THAT ANY INITIALIZATION OF THE RANDOM NUMBER
+               GENERATOR HAS ALREADY BEEN DONE;
+        FOR J := 1 UNTIL N DO X(J) := X(J) + S*V(J,I)
+      END;
+      FX := F(X,N); NF := NF + 1
+    END;
+    FOR K2 := K UNTIL N DO
+    BEGIN SL := FX; S := 0;
+      COMMENT: MINIMIZE ALONG "NON-CONJUGATE" DIRECTIONS;
+      MIN (K2, 2, D(K2), S, FX, FALSE);
+      S := IF ILLC THEN D(K2)*(S + Z(K2))**2 ELSE SL - FX;
+      IF DF < S THEN
+      BEGIN DF := S; KL := K2
+      END
+    END;
+    IF not ILLC AND (DF < ABS( 100*MACHEPS*FX)) THEN
+    BEGIN COMMENT: NO SUCCESS ILLC = FALSE SO TRY ONCE
+                  WITH ILLC = TRUE;
+      ILLC := TRUE; GO TO L1
+    END;
+    IF (K = 2) AND (PRIN > 1) THEN VECPRINT ("NEW D", D, N);
+    FOR K2 := 1 UNTIL K - 1 DO
+    BEGIN COMMENT: MINIMIZE ALONG "CONJUGATE" DIRECTIONS;
+      S := 0; MIN (K2, 2, D(K2), S, FX, FALSE)
+    END;
+    F1 := FX; FX := SF; LDS := 0;
+    FOR I := 1 UNTIL N DO
+    BEGIN SL := X(I); X(I) := Y(I); SL := Y(I) := SL - Y(I);
+      LDS := LDS + SL*SL
+    END;
+    LDS := LONGSQRT(LDS); IF LDS > SMALL THEN
+    BEGIN COMMENT: THROW AWAY DIRECTION KL AND MINIMIZE
+                  ALONG THE NEW "CONJUGATE" DIRECTION;
+      FOR I := KL - 1 STEP -1 UNTIL K DO
+      BEGIN FOR J := 1 UNTIL N DO V(J,I + 1) := V(J,I);
+        D(I + 1) := D(I)
+      END;
+      D(K) := 0; FOR I := 1 UNTIL N DO V(I,K) := Y(I)/LDS;
+      MIN (K, 4, D(K), LDS, F1, TRUE);
+      IF LDS <= 0 THEN
+      BEGIN LDS := -LDS;
+        FOR I := 1 UNTIL N DO V(I,K) := -V(I,K)
+        END
+      END;
+      LDT := LDFAC*LDT; IF LDT < LDS THEN LDT := LDS;
+      PRINT;
+      T2 := 0; FOR I := 1 UNTIL N DO T2 := T2 + X(I)**2;
+      T2 := M2*LONGSQRT(T2) + T;
+      COMMENT: SEE IF STEP LENGTH EXCEEDS HALF THE TOLERANCE;
+      KT := IF LDT > (0.5*T2) THEN 0 ELSE KT + 1;
+      IF KT > KTM THEN GO TO L2
+    END;
+    COMMENT: TRY QUADRATIC EXTRAPOLATION IN CASE WE ARE STUCK
+            IN A CURVED VALLEY;
+    QUAD;
+    DN := 0; FOR I := 1 UNTIL N DO
+    BEGIN D(I) := 1/LONGSQRT(D(I));
+      IF DN < D(I) THEN DN : = D(I)
+    END;
+    IF PRIN > 3 THEN MATPRINT ("NEW DIRECTIONS", V, N, N);
+    FOR J := 1 UNTIL N DO
+    BEGIN S := D(J)/DN;
+      FOR I := 1 UNTIL N DO V(I,J) := S*V(I,J)
+    END;
+    IF SCBD > 1 THEN
+    BEGIN COMMENT: SCALE AXES TO TRY TO REDUCE CONDITION
+                       NUMBER;
+      S := VLARGE; FOR I := 1 UNTIL N DO
+      BEGIN SL := 0; FOR J := 1 UNTIL N DO SL := SL+V(I,J)**2;
+        Z(I) := LONGSQRT(SL);
+        IF Z(I) < M4 THEN Z(I) := M4; IF S > Z(I) THEN S := Z(I)
+      END;
+      FOR I := 1 UNTIL N DO
+      BEGIN SL := S/Z(I); Z(I) := 1/SL; IF Z(I) > SCBD THEN
+        BEGIN SL := 1/SCBD; Z(I) := SCBD
+        END;
+        FOR J := 1 UNTIL N DO V(I,J) := SL*V(I,J)
+      END
+    END; 
+    COMMENT: TRANSPOSE V FOR MINFIT LINE BEFORE WAS OMMITTED IN PUBLICATION;
+    FOR I := 2 UNTIL N DO FOR J := 1 UNTIL I - 1 DO
+    BEGIN S := V(I,J); V(I,J) := V(J,I); V(J,I) := S END;
+    COMMENT: FIND THE SINGULAR VALUE DECOMPOSITION OF V, THIS
+          GIVES THE EIGENVALUES AND PRINCIPAL AXES OF THE
+          APPROXIMATING QUADRATIC FORM WITHOUT SQUARING THE
+          CONDITION NUMBER;
+    MINFIT (N, MACHEPS, VSMALL, V, D);
+    IF SCBD > 1 THEN
+    BEGIN COMMENT: UNSCALlNG; FOR I := 1 UNTIL N DO
+      BEGIN S := Z(I) ;
+        FOR J := 1 UNTIL N DO V(I,J) := S*V(I,J)
+      END;
+      FOR I := 1 UNTIL N DO
+      BEGIN S := 0; FOR J := 1 UNTIL N DO S := S + V(J,I)**2;
+        S := LONGSQRT(S); D(I) := S*D(I); S := 1/S;
+        FOR J := 1 UNTIL N DO V(J,I) := S*V(J,I)
+      END
+    END;
+    FOR I := 1 UNTIL N DO
+    BEGIN D(I) := IF (DN*D(I)) > LARGE THEN VSMALL ELSE
+      IF (DN*D(I)) < SMALL THEN VLARGE ELSE (DN*D(I))**(-2)
+    END;
+    COMMENT: SORT NEW EIGENVALUES AND EIGENVECTORS;
+    SORT;
+    DMIN := D(N) ; IF DMIN < SMALL THEN DMIN := SMALL;
+    ILLC := (M2*D(1)) > DMIN;
+    IF (PRIN > 1) AND (SCBD > 1) THEN
+      VECPRINT ("SCALE FACTORS", Z, N);
+    IF PRIN > 1 THEN VECPRINT ("EIGENVALUES OF A", D, N);
+    IF PRIN > 3 THEN MATPRINT ("EIGENVECTORS OF A", V, N, N);
+    COMMENT: GO BACK TO MAIN LOOP;
+    GO TO L0;
+    L2: IF PRIN > 0 THEN VECPRINT ("X IS", X, N);
+    FX
+  END ALGOLPRAXIS.