-keep track of messages passed to mq
[oweals/gnunet.git] / src / sensor / plugin_sensor_model_gaussian.c
index ee316035e62c87438fe6c3206baa899dc6331be5..a55b4d5941f2e1fd47197dc6e5c7d3d194ef5177 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
  * This file is part of GNUnet
- * (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
+ * Copyright (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
  *
  * GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License as published
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  * along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
- * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
- * Boston, MA 02111-1307, USA.
+ * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
+ * Boston, MA 02110-1301, USA.
  */
 
-/*
+/**
  * @file sensor/plugin_sensor_model_gaussian.c
  * @brief Gaussian model for sensor analysis
  * @author Omar Tarabai
 
 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "sensor-model-gaussian", __VA_ARGS__)
 
-/*
+/**
  * Plugin state information
  */
 struct Plugin
 {
 
-  /*
+  /**
    * Configuration handle
    */
   const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 
+  /**
+   * Number of initial readings to be used for training only
+   */
+  int training_window;
+
+  /**
+   * Number of standard deviations considered within "normal"
+   */
+  int confidence_interval;
+
+  /**
+   * Increase in weight with each reading
+   */
+  float weight_inc;
+
 };
 
-/*
+/**
+ * State of single model instance
+ */
+struct Model
+{
+
+  /**
+   * Pointer to the plugin state
+   */
+  struct Plugin *plugin;
+
+  /**
+   * Gaussian sums
+   */
+  long double s[3];
+
+  /**
+   * Number of readings so far
+   */
+  int n;
+
+  /**
+   * Weight to be used for the next reading
+   */
+  double w;
+
+};
+
+/**
+ * Update local sums of model with a new value.
+ *
+ * @param model Targe model
+ * @param val New value
+ */
+static void
+update_sums (struct Model *model, double val)
+{
+  int i;
+
+  for (i = 0; i < 3; i++)
+    model->s[i] += model->w * pow (val, (double) i);
+  model->w += model->plugin->weight_inc;
+  model->n++;
+}
+
+
+/**
+ * Feed a new value to a model
+ *
+ * @param cls closure (model state)
+ * @param val value to be fed to the model
+ * @return #GNUNET_YES in case of a detected outlier, #GNUNET_NO otherwise
+ */
+static int
+sensor_gaussian_model_feed (void *cls, double val)
+{
+  struct Model *model = cls;
+  struct Plugin *plugin = model->plugin;
+  long double mean;
+  long double stddev;
+  long double allowed_variance;
+
+  if (model->n < plugin->training_window)
+  {
+    update_sums (model, val);
+    return GNUNET_NO;
+  }
+  if (model->n == plugin->training_window)
+    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Gaussian model out of training period.\n");
+  mean = model->s[1] / model->s[0];
+  stddev =
+      (model->s[0] * model->s[2] -
+       model->s[1] * model->s[1]) / (model->s[0] * (model->s[0] - 1));
+  if (stddev < 0)               /* Value can be slightly less than 0 due to rounding errors */
+    stddev = 0;
+  stddev = sqrt (stddev);
+  allowed_variance = (plugin->confidence_interval * stddev);
+  if ((val < (mean - allowed_variance)) || (val > (mean + allowed_variance)))
+    return GNUNET_YES;
+  update_sums (model, val);
+  return GNUNET_NO;
+}
+
+
+/**
+ * Destroy a model instance
+ *
+ * @param cls closure (model state)
+ */
+static void
+sensor_gaussian_model_destroy_model (void *cls)
+{
+  struct Model *model = cls;
+
+  GNUNET_free (model);
+}
+
+
+/**
+ * Create a model instance
+ *
+ * @param cls closure (plugin state)
+ * @return model state to be used for later calls
+ */
+static void *
+sensor_gaussian_model_create_model (void *cls)
+{
+  struct Plugin *plugin = cls;
+  struct Model *model;
+
+  model = GNUNET_new (struct Model);
+
+  model->plugin = plugin;
+  model->w = 1;
+  return model;
+}
+
+
+/**
  * Entry point for the plugin.
  *
  * @param cls The struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle.
@@ -56,18 +189,59 @@ libgnunet_plugin_sensor_model_gaussian_init (void *cls)
   static struct Plugin plugin;
   const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg = cls;
   struct GNUNET_SENSOR_ModelFunctions *api;
+  unsigned long long num;
 
   if (NULL != plugin.cfg)
     return NULL;                /* can only initialize once! */
   memset (&plugin, 0, sizeof (struct Plugin));
   plugin.cfg = cfg;
+  if (GNUNET_OK !=
+      GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (cfg, "sensor-model-gaussian",
+                                             "TRAINING_WINDOW", &num))
+  {
+    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+         _("Missing `TRAINING_WINDOW' value in configuration.\n"));
+    return NULL;
+  }
+  if (num < 1)
+  {
+    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
+         "Minimum training window invalid (<1), setting to 1.\n");
+    plugin.training_window = 1;
+  }
+  else
+  {
+    plugin.training_window = (int) num;
+  }
+  if (GNUNET_OK !=
+      GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (cfg, "sensor-model-gaussian",
+                                             "CONFIDENCE_INTERVAL", &num))
+  {
+    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+         _("Missing `CONFIDENCE_INTERVAL' value in configuration.\n"));
+    return NULL;
+  }
+  if (GNUNET_OK !=
+      GNUNET_CONFIGURATION_get_value_float (cfg, "sensor-model-gaussian",
+                                            "WEIGHT_INC", &plugin.weight_inc))
+  {
+    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+         _("Missing `WEIGHT_INC' value in configuration.\n"));
+    return NULL;
+  }
+  plugin.confidence_interval = (int) num;
   api = GNUNET_new (struct GNUNET_SENSOR_ModelFunctions);
+
   api->cls = &plugin;
-  LOG(GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Guassian model plugin is running\n");
+  api->create_model = &sensor_gaussian_model_create_model;
+  api->destroy_model = &sensor_gaussian_model_destroy_model;
+  api->feed_model = &sensor_gaussian_model_feed;
+  LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Gaussian model plugin is running.\n");
   return api;
 }
 
-/*
+
+/**
  * Exit point from the plugin.
  *
  * @param cls The plugin context (as returned by "init")