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Ceresの自動微分のみを使う

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g2oのドキュメントを眺めていると，Ceresの一部を自動微分用に抜き出しているっぽいのが気になっていたので，実際に自動微分のモジュールだけ使用できるのか試してみました．

#include <iostream>
#include <ceres/autodiff.h>

struct F {
  template<typename T>
  // z0 = x0^2 + x2
  // z1 = x0 * x1 + x1^2 + x2^3
  bool operator()(const T* x, T* z) const {
    z[0] = x[0] * x[0] + x[2];
    z[1] = x[0] * x[1] + x[1] * x[1] + x[2] * x[2] * x[2];
    return true;
  }
};

int main(int argc, char** argv) {
  float* x = new float[3]{ 1.0f, 3.0f, 5.0f };  // parameters
  float* z = new float[2];                      // outputs
  float* J = new float[6];                      // jacobians

  F func;

  // autodiff
  const int num_parameters = 3;
  const int num_outputs = 2;

  ceres::internal::AutoDiff<F, float, num_parameters> ad;
  ad.Differentiate(func, &x, num_outputs, z, &J);

  // outputs
  std::cout << "--- outputs ---" << std::endl;
  for (int i = 0; i < 2; i++) {
    std::cout << z[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  // jacobians
  std::cout << "--- J ---" << std::endl;
  for (int i = 0; i < 2; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
      std::cout << J[i * 3 + j] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
  }

  return 0;
}

--- outputs ---
6 137
--- J ---
2 0 1
3 7 75

ceresはg2oのEXTERNALに入っているものを使いました．
https://github.com/RainerKuemmerle/g2o/tree/master/EXTERNAL/ceres

思いのほか簡単に使えましたね．
ヘッダーオンリーで使えるので何かと便利そうです．
例えばEFKの微分をAutoDiffにするっていうのがceres全体を依存に入れなくてもできそうです．