source: trunk/GDE/PHYML20130708/phyml/src/rates.c

Last change on this file was 10307, checked in by aboeckma, 11 years ago

added most recent version of phyml

File size: 99.1 KB
Line 
1/*
2
3PhyML:  a program that  computes maximum likelihood phyLOGenies from
4DNA or AA homoLOGous sequences.
5
6Copyright (C) Stephane Guindon. Oct 2003 onward.
7
8All parts of the source except where indicated are distributed under
9the GNU public licence. See http://www.opensource.org for details.
10
11*/
12
13/* Routines for molecular clock trees and molecular dating */
14
15
16#include "rates.h"
17
18#ifdef RWRAPPER
19#include <R.h>
20#endif
21
22
23
24//////////////////////////////////////////////////////////////
25//////////////////////////////////////////////////////////////
26
27
28phydbl RATES_Lk_Rates(t_tree *tree)
29{
30
31  tree->rates->c_lnL_rates  = .0;
32
33  RATES_Lk_Rates_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,tree);
34  RATES_Lk_Rates_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,tree);
35
36  if(isnan(tree->rates->c_lnL_rates) || isinf(tree->rates->c_lnL_rates))
37    {
38      PhyML_Printf("\n== Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
39      Exit("\n");
40    }
41
42  return tree->rates->c_lnL_rates;
43}
44
45//////////////////////////////////////////////////////////////
46//////////////////////////////////////////////////////////////
47
48
49void RATES_Lk_Rates_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, t_tree *tree)
50{
51  int i;
52  phydbl log_dens,mu_a,mu_d,r_a,r_d,dt_a,dt_d;
53  int n_a,n_d;
54
55  log_dens = -1.;
56
57  if(d->anc != a)
58    {
59      PhyML_Printf("\n. d=%d d->anc=%d a=%d root=%d",d->num,d->anc->num,a->num,tree->n_root->num);
60      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
61      Warn_And_Exit("");
62    }
63
64  dt_a = -1.;
65  if(a != tree->n_root) dt_a = tree->rates->nd_t[a->num] - tree->rates->nd_t[a->anc->num];
66
67  mu_a = tree->rates->br_r[a->num];
68  r_a  = tree->rates->nd_r[a->num];
69  n_a  = tree->rates->n_jps[a->num];
70 
71  dt_d = FABS(tree->rates->nd_t[d->num] - tree->rates->nd_t[a->num]);
72  mu_d = tree->rates->br_r[d->num];
73  r_d  = tree->rates->nd_r[d->num];
74  n_d  = tree->rates->n_jps[d->num];
75
76  log_dens = RATES_Lk_Rates_Core(mu_a,mu_d,r_a,r_d,n_a,n_d,dt_a,dt_d,tree);
77  tree->rates->c_lnL_rates += log_dens;
78
79  /* printf("\n. a=%3d d=%3d r(a)=%10f r(d)=%10f %f",a->num,d->num,mu_a,mu_d,log_dens); */
80
81  if(isnan(tree->rates->c_lnL_rates))
82    {
83      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
84      MCMC_Print_Param(tree->mcmc,tree);
85      Exit("\n");
86    }
87
88  tree->rates->triplet[a->num] += log_dens;
89
90
91  if(d->tax) return;
92  else
93    {
94      For(i,3)
95        {
96          if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
97            {
98              RATES_Lk_Rates_Pre(d,d->v[i],d->b[i],tree);
99            }
100        }
101    }
102}
103
104//////////////////////////////////////////////////////////////
105//////////////////////////////////////////////////////////////
106
107
108phydbl RATES_Lk_Change_One_Rate(t_node *d, phydbl new_rate, t_tree *tree)
109{
110  tree->rates->br_r[d->num] = new_rate;
111  RATES_Update_Triplet(d,tree);
112  RATES_Update_Triplet(d->anc,tree);
113  return(tree->rates->c_lnL_rates);
114}
115
116//////////////////////////////////////////////////////////////
117//////////////////////////////////////////////////////////////
118
119
120phydbl RATES_Lk_Change_One_Time(t_node *n, phydbl new_t, t_tree *tree)
121{ 
122  if(n == tree->n_root)
123    {
124      PhyML_Printf("\n. Moving the time of the root t_node is not permitted.");
125      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
126      Warn_And_Exit("");
127    }
128  else
129    {
130      int i;
131     
132      tree->rates->nd_t[n->num] = new_t;
133
134      RATES_Update_Triplet(n,tree);
135     
136      For(i,3)
137        {
138          if(n->b[i] != tree->e_root) RATES_Update_Triplet(n->v[i],tree);
139          else RATES_Update_Triplet(tree->n_root,tree);
140        }
141    }
142  return(tree->rates->c_lnL_rates);
143}
144
145//////////////////////////////////////////////////////////////
146//////////////////////////////////////////////////////////////
147
148
149void RATES_Update_Triplet(t_node *n, t_tree *tree)
150{
151  phydbl curr_triplet,new_triplet;
152  phydbl dt0,dt1,dt2;
153  phydbl mu1_mu0,mu2_mu0;
154  phydbl mu0,mu1,mu2;
155  phydbl r0,r1,r2;
156  int n0,n1,n2;
157  int i;
158  t_node *v1,*v2;
159
160  if(n->tax) return;
161
162  curr_triplet = tree->rates->triplet[n->num];
163
164  dt0 = dt1 = dt2 = -100.0;
165  r0 = r1 = r2 = 0.0;
166
167  if(n == tree->n_root)
168    {
169      phydbl log_dens;
170     
171      log_dens = 0.0;
172
173      dt0 = tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[2]->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->num];
174      dt1 = tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[1]->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->num];
175     
176      mu0 = tree->rates->br_r[tree->n_root->v[2]->num];
177      mu1 = tree->rates->br_r[tree->n_root->v[1]->num];
178
179      r0 = tree->rates->nd_r[tree->n_root->v[2]->num];
180      r1 = tree->rates->nd_r[tree->n_root->v[1]->num];
181     
182      n0  = tree->rates->n_jps[tree->n_root->v[2]->num];
183      n1  = tree->rates->n_jps[tree->n_root->v[1]->num];
184
185      switch(tree->rates->model)
186        {
187        case COMPOUND_COR : case COMPOUND_NOCOR : 
188          {
189            log_dens  = RATES_Dmu(mu0,n0,dt0,tree->rates->nu,1./tree->rates->nu,tree->rates->lexp,0,1);
190            log_dens *= RATES_Dmu(mu1,n1,dt1,tree->rates->nu,1./tree->rates->nu,tree->rates->lexp,0,1);
191            log_dens  = LOG(log_dens);
192            break;
193          }
194        case EXPONENTIAL : 
195          {
196            log_dens = Dexp(mu0,tree->rates->lexp) * Dexp(mu1,tree->rates->lexp);
197            log_dens = LOG(log_dens);
198            break;
199          }
200        case GAMMA :
201          {
202            log_dens = Dgamma(mu0,tree->rates->nu,1./tree->rates->nu) * Dgamma(mu1,tree->rates->nu,1./tree->rates->nu);
203            log_dens = LOG(log_dens);
204            break;
205          }
206        case THORNE :
207          {
208            int err;
209            phydbl mean0,sd0;
210            phydbl mean1,sd1;
211
212           
213            sd0 = SQRT(tree->rates->nu*dt0);
214            mean0 = 1.0;
215
216            sd1 = SQRT(tree->rates->nu*dt1);
217            mean1 = 1.0;
218
219            log_dens = 
220              Log_Dnorm_Trunc(mu0,mean0,sd0,tree->rates->min_rate,tree->rates->max_rate,&err) + 
221              Log_Dnorm_Trunc(mu1,mean1,sd1,tree->rates->min_rate,tree->rates->max_rate,&err); 
222
223            break;
224          }
225        case GUINDON :
226          {
227            Exit("\n. Not implemented yet.\n");
228            PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
229            break;
230          }
231        default :
232          {
233            Exit("\n. Model not implemented yet.\n");
234            break;
235          }
236        }
237      new_triplet = log_dens;
238
239      if(isnan(log_dens) || isinf(FABS(log_dens)))
240        {
241          PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
242          MCMC_Print_Param(tree->mcmc,tree);
243          Exit("\n");
244        }
245    }
246  else
247    {
248      mu0 = mu1 = mu2 = -1.;
249      n0 = n1 = n2 = -1;
250
251      mu0 = tree->rates->br_r[n->num];
252      dt0 = FABS(tree->rates->nd_t[n->num] - tree->rates->nd_t[n->anc->num]);
253      n0  = tree->rates->n_jps[n->num];
254      r0 = tree->rates->nd_r[n->num];
255
256      v1 = v2 = NULL;
257      For(i,3)
258        {
259          if((n->v[i] != n->anc) && (n->b[i] != tree->e_root))
260            {
261              if(!v1)
262                {
263                  v1  = n->v[i]; 
264                  mu1 = tree->rates->br_r[v1->num];
265                  dt1 = FABS(tree->rates->nd_t[v1->num] - tree->rates->nd_t[n->num]);
266                  n1  = tree->rates->n_jps[v1->num];
267                  r1  = tree->rates->nd_r[v1->num];
268                }
269              else
270                {
271                  v2  = n->v[i]; 
272                  mu2 = tree->rates->br_r[v2->num];
273                  dt2 = FABS(tree->rates->nd_t[v2->num] - tree->rates->nd_t[n->num]);
274                  n2  = tree->rates->n_jps[v2->num];
275                  r2  = tree->rates->nd_r[v2->num];
276                }
277            }
278        }
279 
280      mu1_mu0 = RATES_Lk_Rates_Core(mu0,mu1,r0,r1,n0,n1,dt0,dt1,tree);
281      mu2_mu0 = RATES_Lk_Rates_Core(mu0,mu2,r0,r1,n0,n2,dt0,dt2,tree);
282     
283      new_triplet = mu1_mu0 + mu2_mu0;
284    }
285
286  tree->rates->c_lnL_rates = tree->rates->c_lnL_rates + new_triplet - curr_triplet;
287  tree->rates->triplet[n->num] = new_triplet;
288}
289
290//////////////////////////////////////////////////////////////
291//////////////////////////////////////////////////////////////
292
293/* Returns LOG(f(br_r_rght;br_r_left)) */
294phydbl RATES_Lk_Rates_Core(phydbl br_r_a, phydbl br_r_d, phydbl nd_r_a, phydbl nd_r_d, int n_a, int n_d, phydbl dt_a, phydbl dt_d, t_tree *tree)
295{
296  phydbl log_dens;
297  phydbl mean,sd;
298  phydbl min_r, max_r;
299  phydbl cr,logcr;
300 
301  cr        = tree->rates->clock_r;
302  logcr     = LOG(cr);
303  log_dens  = UNLIKELY;
304  mean = sd = -1.;
305  min_r     = tree->rates->min_rate;
306  max_r     = tree->rates->max_rate;
307
308  dt_d = MAX(0.5,dt_d); // We give only one decimal when printing out node heights. It is therefore a fair approximation
309
310  switch(tree->rates->model)
311    {
312    case THORNE :
313      {
314        int err;       
315
316        if(tree->rates->model_log_rates == YES)
317          {
318
319            br_r_d += logcr;
320            br_r_a += logcr;
321            min_r  += logcr;
322            max_r  += logcr;
323
324            sd   = SQRT(tree->rates->nu*dt_d);
325            mean = br_r_a - .5*sd*sd;
326
327            log_dens = Log_Dnorm_Trunc(br_r_d,mean,sd,min_r,max_r,&err);
328
329            if(err)
330              {
331                PhyML_Printf("\n. Run: %d",tree->mcmc->run);
332                PhyML_Printf("\n. br_r_d = %f br_r_a = %f dt_d = %f logcr = %f",br_r_d,br_r_a,dt_d,logcr);
333                PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
334                Exit("\n");
335              }
336          }
337        else
338          {
339            PhyML_Printf("\n. Not implemented yet.");
340            PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
341            Exit("\n");
342          }
343
344        /* int err; */
345        /* phydbl cr; */
346        /* phydbl min_r, max_r; */
347
348        /* cr = tree->rates->clock_r; */
349        /* min_r = tree->rates->min_rate * cr; */
350        /* max_r = tree->rates->max_rate * cr; */
351
352        /* /\* !!!!!!!!!!!!1 *\/ */
353        /* br_r_d *= cr; */
354        /* br_r_a *= cr; */
355
356        /* err = NO; */
357       
358        /* /\* if(dt_d < 5.0) dt_d = 5.0; *\/ */
359
360        /* sd = SQRT(dt_d*tree->rates->nu); */
361
362        /* /\* sd   = SQRT(dt_d*EXP(tree->rates->nu)); *\/ */
363        /* /\* mean = LOG(br_r_a) - .5*sd*sd; *\/ */
364
365        /* if(tree->rates->model_log_rates == YES) */
366        /*   { */
367        /*     mean = br_r_a - .5*sd*sd; */
368        /*   } */
369        /* else */
370        /*   { */
371        /*     mean = br_r_a; */
372        /*   } */
373
374        /* log_dens = Log_Dnorm_Trunc(br_r_d,mean,sd,min_r,max_r,&err); */
375
376        /* if(err || isnan(log_dens) || isinf(log_dens)) */
377        /*   { */
378        /*     PhyML_Printf("\n. br_r_a=%f br_r_d=%f dt_d=%f nu=%G",br_r_a,br_r_d,dt_d,tree->rates->nu); */
379        /*     PhyML_Printf("\n. Run: %d",tree->mcmc->run); */
380        /*     PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__); */
381        /*     Exit("\n"); */
382        /*   } */
383
384        break;
385
386      }
387    case GUINDON :
388      {
389        int err;       
390
391        min_r = tree->rates->min_rate;
392        max_r = tree->rates->max_rate;
393
394        br_r_d += logcr;
395        br_r_a += logcr;
396        min_r  += logcr;
397        max_r  += logcr;
398
399        sd   = SQRT(tree->rates->nu*dt_d);
400        mean = br_r_a - .5*sd*sd;
401
402        log_dens = Log_Dnorm_Trunc(br_r_d,mean,sd,min_r,max_r,&err);
403
404        if(err)
405          {
406            PhyML_Printf("\n. Run: %d",tree->mcmc->run);
407            PhyML_Printf("\n. br_r_d=%f mean=%f sd=%f min_r=%f max_r=%f dt_d=%f",br_r_d,mean,sd,min_r,max_r,dt_d);
408            PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
409            Exit("\n");
410          }
411        break;
412      }
413    case GAMMA :
414      {
415        if(tree->rates->model_log_rates == YES)
416          log_dens = Dgamma(EXP(br_r_d),1./tree->rates->nu,tree->rates->nu);
417        else
418          log_dens = Dgamma(br_r_d,1./tree->rates->nu,tree->rates->nu);
419
420        log_dens = LOG(log_dens);
421        break;
422      }
423    case STRICTCLOCK :
424      {
425        log_dens = 0.0;
426        break;
427      }
428
429    default : 
430      {
431        PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
432        Warn_And_Exit("");
433      }
434    }
435
436  if(isnan(log_dens) || isinf(FABS(log_dens)))
437    {
438      PhyML_Printf("\n. Run=%4d br_r_d=%f br_r_a=%f dt_d=%f dt_a=%f nu=%f log_dens=%G sd=%f mean=%f\n",
439                   tree->mcmc->run,
440                   br_r_d,br_r_a,dt_d,dt_a,tree->rates->nu,log_dens,
441                   sd,mean);
442      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
443      Exit("\n");
444    }
445
446  return log_dens;
447}
448
449//////////////////////////////////////////////////////////////
450//////////////////////////////////////////////////////////////
451
452
453phydbl RATES_Compound_Core(phydbl mu1, phydbl mu2, int n1, int n2, phydbl dt1, phydbl dt2, phydbl alpha, phydbl beta, phydbl lexp, phydbl eps, int approx)
454{
455  if((n1 > -1) && (n2 > -1))
456    {
457      return RATES_Compound_Core_Joint(mu1,mu2,n1,n2,dt1,dt2,alpha,beta,lexp,eps,approx);
458    }
459  else
460    {
461      return RATES_Compound_Core_Marginal(mu1,mu2,dt1,dt2,alpha,beta,lexp,eps,approx);
462    }
463}
464
465//////////////////////////////////////////////////////////////
466//////////////////////////////////////////////////////////////
467
468
469phydbl RATES_Compound_Core_Marginal(phydbl mu1, phydbl mu2, phydbl dt1, phydbl dt2, phydbl alpha, phydbl beta, phydbl lexp, phydbl eps, int approx)
470{
471  phydbl p0,p1,v0,v1,v2;
472  phydbl dmu1;
473  int    equ;
474  phydbl dens;
475 
476  v0 = v1 = v2 = 0.0;
477 
478  /* Probability of 0 and 1 jumps */
479  p0   = Dpois(0,lexp*(dt2+dt1));       
480  p1   = Dpois(1,lexp*(dt2+dt1));
481 
482  dmu1 = RATES_Dmu(mu1,-1,dt1,alpha,beta,lexp,0,0);
483 
484  /* Are the two rates equal ? */
485  equ = 0;
486  if(FABS(mu1-mu2) < eps) equ = 1;
487 
488  /* No jump */
489  if(equ)
490    {
491      v0 = 1.0*Dgamma(mu1,alpha,beta)/dmu1;
492      /*       Rprintf("\n. mu1=%f mu2=%f",mu1,mu2); */
493    }
494  else
495    {
496      v0 = 1.E-100;
497    }
498
499  /* One jump */
500  v1 = RATES_Dmu1_And_Mu2_One_Jump_Two_Intervals(mu1,mu2,dt1,dt2,alpha,beta);
501  v1 /= dmu1;
502   
503  /* Two jumps and more (approximation) */
504  if(approx == 1)
505    {
506      v2 =
507        RATES_Dmu(mu1,-1,dt1,alpha,beta,lexp,0,0)*RATES_Dmu(mu2,-1,dt2,alpha,beta,lexp,0,0) -
508        Dpois(0,lexp*dt1) * Dpois(0,lexp*dt2) *
509        Dgamma(mu1,alpha,beta) * Dgamma(mu2,alpha,beta);
510    }
511  else
512    {
513      v2 = 
514        RATES_Dmu_One(mu1,dt1,alpha,beta,lexp) * 
515        RATES_Dmu_One(mu2,dt2,alpha,beta,lexp);
516
517      v2 += Dpois(0,lexp*dt1)*Dgamma(mu1,alpha,beta)*RATES_Dmu(mu2,-1,dt2,alpha,beta,lexp,1,0);
518      v2 += Dpois(0,lexp*dt2)*Dgamma(mu2,alpha,beta)*RATES_Dmu(mu1,-1,dt1,alpha,beta,lexp,1,0);
519
520    }
521/*   PhyML_Printf("\n. %f %f %f %f %f ",mu1,mu2,dt1,dt2,v2); */
522  v2 /= dmu1;
523
524  dens = p0*v0 + p1*v1 + v2;
525/*   dens = p1*v1 + v2; */
526  /*       dens = p1*v1 + v2; */
527  /*   dens = v0; */
528/*   dens *= dmu1; */
529 
530  if(dens < SMALL)
531    {
532      PhyML_Printf("\n. dens=%12G mu1=%12G mu2=%12G dt1=%12G dt2=%12G lexp=%12G alpha=%f v0=%f v1=%f v2=%f p0=%f p1=%f p2=%f",
533             dens,
534             mu1,mu2,dt1,dt2,
535             lexp,
536             alpha,
537             v0,v1,v2,
538             p0,p1,1.-p0-p1);
539    }
540 
541  return dens;
542
543}
544
545/**********************************************************/
546
547phydbl RATES_Compound_Core_Joint(phydbl mu1, phydbl mu2, int n1, int n2, phydbl dt1, phydbl dt2, 
548                                 phydbl alpha, phydbl beta, phydbl lexp, phydbl eps, int approx)
549{
550  phydbl density;
551  phydbl dmu1;
552 
553
554  if(n1 < 0 || n2 < 0)
555    {
556      PhyML_Printf("\n. n1=%d n2=%d",n1,n2);
557      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
558      Warn_And_Exit("");
559    }
560
561  dmu1 = RATES_Dmu(mu1,n1,dt1,alpha,beta,lexp,0,0);
562 
563  if((n1 < 0) || (n2 < 0))
564    {
565      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
566      Warn_And_Exit("");
567    }
568
569  if((n1 == 0) && (n2 == 0))
570    {
571      if(FABS(mu1-mu2) < eps) { density = Dgamma(mu1,alpha,beta); }
572      else                    { density = 1.E-70; }
573    }
574  else if((n1 == 0) && (n2 == 1))
575    {
576      density = 
577        Dgamma(mu1,alpha,beta) *
578        RATES_Dmu1_Given_V_And_N(mu2,mu1,1,dt2,alpha,beta);
579    }
580  else if((n1 == 1) && (n2 == 0))
581    {
582      density = 
583        Dgamma(mu2,alpha,beta) *
584        RATES_Dmu1_Given_V_And_N(mu1,mu2,1,dt1,alpha,beta);
585    }
586  else /* independent */
587    {
588      density = 
589        RATES_Dmu(mu1,n1,dt1,alpha,beta,lexp,0,0) * 
590        RATES_Dmu(mu2,n2,dt2,alpha,beta,lexp,0,0);
591    }
592
593  density /= dmu1;
594
595  density *= Dpois(n2,dt2*lexp);
596 
597  if(density < 1.E-70) density = 1.E-70;
598
599/*   PhyML_Printf("\n. density = %15G mu1=%3.4f mu2=%3.4f dt1=%3.4f dt2=%3.4f n1=%2d n2=%2d",density,mu1,mu2,dt1,dt2,n1,n2); */
600  return density;
601}
602
603/**********************************************************/
604
605void RATES_Print_Triplets(t_tree *tree)
606{
607  int i;
608  For(i,2*tree->n_otu-1) PhyML_Printf("\n. Node %3d t=%f",i,tree->rates->triplet[i]);
609}
610
611
612/**********************************************************/
613
614void RATES_Print_Rates(t_tree *tree)
615{
616  RATES_Print_Rates_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,tree);
617  RATES_Print_Rates_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,tree);
618}
619
620//////////////////////////////////////////////////////////////
621//////////////////////////////////////////////////////////////
622
623
624void RATES_Print_Rates_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, t_tree *tree)
625{ 
626  if((d == tree->n_root->v[2] && d->tax) || (d == tree->n_root->v[1] && d->tax))
627    PhyML_Printf("\n. a=%3d ++d=%3d rate=%12f t_left=%12f t_rght=%12f ml=%12f l=%12f %12f",
628           a->num,d->num,
629           tree->rates->br_r[d->num],
630           tree->rates->nd_t[a->num],tree->rates->nd_t[d->num],
631           tree->rates->ml_l[d->num],
632           tree->rates->cur_l[d->num],
633           (tree->rates->nd_t[d->num]-tree->rates->nd_t[a->num])*tree->rates->clock_r*tree->rates->br_r[d->num]);
634 
635  else if((d == tree->n_root->v[2]) || (d == tree->n_root->v[1]))
636    PhyML_Printf("\n. a=%3d __d=%3d rate=%12f t_left=%12f t_rght=%12f ml=%12f l=%12f %12f",
637           a->num,d->num,
638           tree->rates->br_r[d->num],
639           tree->rates->nd_t[a->num],tree->rates->nd_t[d->num],
640           tree->rates->ml_l[d->num],
641           tree->rates->cur_l[d->num],
642           (tree->rates->nd_t[d->num]-tree->rates->nd_t[a->num])*tree->rates->clock_r*tree->rates->br_r[d->num]);
643  else 
644    PhyML_Printf("\n. a=%3d   d=%3d rate=%12f t_left=%12f t_rght=%12f ml=%12f l=%12f %12f",
645           a->num,d->num,
646           tree->rates->br_r[d->num],
647           tree->rates->nd_t[a->num],tree->rates->nd_t[d->num],
648           tree->rates->ml_l[d->num],
649           tree->rates->cur_l[d->num],
650           (tree->rates->nd_t[d->num]-tree->rates->nd_t[a->num])*tree->rates->clock_r*tree->rates->br_r[d->num]);
651 
652  if(d->tax) return;
653  else
654    {
655      int i;
656
657      For(i,3) 
658        {
659          if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
660            {
661              RATES_Print_Rates_Pre(d,d->v[i],d->b[i],tree);
662            }
663        }
664    }
665}
666
667//////////////////////////////////////////////////////////////
668//////////////////////////////////////////////////////////////
669
670
671phydbl RATES_Average_Rate(t_tree *tree)
672{
673  int i;
674  phydbl sum;
675  sum = 0.0;
676  For(i,2*tree->n_otu-2) sum += tree->rates->br_r[i];
677  return sum/(2*tree->n_otu-2);
678}
679//////////////////////////////////////////////////////////////
680//////////////////////////////////////////////////////////////
681
682phydbl RATES_Average_Substitution_Rate(t_tree *tree)
683{
684  phydbl sum_r,sum_dt;
685  phydbl u,t,t_anc;
686  int i;
687
688  u = 0.0;
689  sum_r  = 0.0;
690  sum_dt = 0.0;
691
692  /* For(i,2*tree->n_otu-3)  */
693  /*   { */
694  /*     t     = tree->rates->nd_t[i]; */
695  /*     t_anc = tree->rates->nd_t[tree->a_nodes[i]->anc->num];       */
696  /*     u = tree->a_edges[i]->l->v; */
697  /*     if(tree->rates->model == GUINDON) u = tree->a_edges[i]->gamma_prior_mean; */
698  /*     sum_r += u;       */
699  /*     sum_dt += FABS(t-t_anc); */
700  /*   } */
701
702  For(i,2*tree->n_otu-3) 
703    {
704      if(tree->a_edges[i] != tree->e_root)
705        {
706          t     = tree->rates->nd_t[tree->a_edges[i]->left->num];
707          t_anc = tree->rates->nd_t[tree->a_edges[i]->rght->num];
708          u = tree->a_edges[i]->l->v;
709          sum_r += u;
710          sum_dt += FABS(t-t_anc);
711        }
712     
713      sum_dt += FABS(tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[2]->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->num]);
714      sum_dt += FABS(tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[1]->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->num]);
715
716      u = tree->e_root->l->v;
717      sum_r += u;       
718    }
719  return(sum_r / sum_dt);
720}
721
722//////////////////////////////////////////////////////////////
723//////////////////////////////////////////////////////////////
724
725
726phydbl RATES_Check_Mean_Rates_True(t_tree *tree)
727{
728  phydbl sum;
729  int i;
730 
731  sum = 0.0;
732  For(i,2*tree->n_otu-2) sum += tree->rates->true_r[i];
733  return(sum/(phydbl)(2*tree->n_otu-2));
734}
735
736//////////////////////////////////////////////////////////////
737//////////////////////////////////////////////////////////////
738
739
740int RATES_Check_Node_Times(t_tree *tree)
741{
742  int err;
743  err = NO;
744  RATES_Check_Node_Times_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],&err,tree);
745  RATES_Check_Node_Times_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],&err,tree);
746  return err;
747}
748
749//////////////////////////////////////////////////////////////
750//////////////////////////////////////////////////////////////
751
752
753void RATES_Check_Node_Times_Pre(t_node *a, t_node *d, int *err, t_tree *tree)
754{
755  if((tree->rates->nd_t[d->num] < tree->rates->nd_t[a->num]) || (FABS(tree->rates->nd_t[d->num] - tree->rates->nd_t[a->num]) < 1.E-20))
756    {
757      PhyML_Printf("\n== a->t=%f d->t=%f",tree->rates->nd_t[a->num],tree->rates->nd_t[d->num]);
758      PhyML_Printf("\n== a->t_prior_min=%f a->t_prior_max=%f",tree->rates->t_prior_min[a->num],tree->rates->t_prior_max[a->num]);
759      PhyML_Printf("\n== d->t_prior_min=%f d->t_prior_max=%f",tree->rates->t_prior_min[d->num],tree->rates->t_prior_max[d->num]);
760      *err = YES;
761    }
762  if(d->tax) return;
763  else
764    {
765      int i;
766
767      For(i,3)
768        if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))   
769          RATES_Check_Node_Times_Pre(d,d->v[i],err,tree);
770    }
771}
772//////////////////////////////////////////////////////////////
773//////////////////////////////////////////////////////////////
774
775
776
777
778
779
780
781void RATES_Bracket_N_Jumps(int *up, int *down, phydbl param)
782{
783  phydbl cdf,eps,a,b,c;
784  int step;
785
786  step = 10;
787  eps = 1.E-10;
788  cdf = 0.0;
789  c = 1;
790 
791  while(cdf < 1.-eps)
792    {
793      c = (int)FLOOR(c * step);
794      cdf = Ppois(c,param);     
795    }
796 
797  a = 0.0;
798  b = (c-a)/2.;
799  step = 0;
800  do
801    {
802      step++;
803      cdf = Ppois(b,param);
804      if(cdf < eps) a = b;
805      else 
806        {
807          break;
808        }
809      b = (c-a)/2.;
810    }
811  while(step < 1000);
812 
813  if(step == 1000)
814    {
815      PhyML_Printf("\n. a=%f b=%f c=%f param=%f",a,b,c,param);
816      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
817      Warn_And_Exit("");
818    }
819  *up = c;
820  *down = a;
821}
822
823//////////////////////////////////////////////////////////////
824//////////////////////////////////////////////////////////////
825
826/*
827   mu   : average rate of the time period dt
828   dt   : time period to be considered
829   a    : rate at a given time point is gamma distributed. a is the shape parameter
830   b    : rate at a given time point is gamma distributed. b is the scale parameter
831   lexp : the number of rate switches is Poisson distributed with parameter lexp * dt
832*/ 
833/* compute f(mu;dt,a,b,lexp), the probability density of mu. We need to integrate over the
834   possible number of jumps (n) during the time interval dt */
835phydbl RATES_Dmu(phydbl mu, int n_jumps, phydbl dt, phydbl a, phydbl b, phydbl lexp, int min_n, int jps_dens)
836{
837  if(n_jumps < 0) /* Marginal, i.e., the number of jumps is not fixed */
838    {
839      phydbl var,cumpoissprob,dens,mean,poissprob,ab2,gammadens,lexpdt;
840      int n,up,down;
841     
842      var          = 0.0;
843      cumpoissprob = 0.0;
844      dens         = 0.0;
845      n            = 0;
846      mean         = a*b;
847      ab2          = a*b*b;
848      lexpdt       = lexp*dt; 
849     
850      RATES_Bracket_N_Jumps(&up,&down,lexpdt);
851      For(n,MAX(down,min_n)-1) cumpoissprob += Dpois(n,lexpdt);
852     
853      for(n=MAX(down,min_n);n<up+1;n++)
854        {
855          poissprob    = Dpois(n,lexpdt); /* probability of having n jumps */     
856          var          = (2./(n+2.))*ab2; /* var(mu|n) = var(mu|n=0) * 2 / (n+2) */
857          gammadens    = Dgamma_Moments(mu,mean,var);
858          dens         += poissprob * gammadens;
859          cumpoissprob += poissprob;
860          if(cumpoissprob > 1.-1.E-04) break;
861        }
862     
863      if(dens < 1.E-70) dens = 1.E-70;
864
865      return(dens);     
866    }
867  else /* Joint, i.e., return P(mu | dt, n_jumps) */
868    {
869      phydbl mean, var, density;
870
871
872      mean = 1.0;
873      var = (2./(n_jumps+2.))*a*b*b;
874
875      if(jps_dens)
876        density = Dgamma_Moments(mu,mean,var) * Dpois(n_jumps,dt*lexp);
877      else
878        density = Dgamma_Moments(mu,mean,var);
879     
880      if(density < 1.E-70) density = 1.E-70;
881
882      return density;
883    }
884}
885 
886//////////////////////////////////////////////////////////////
887//////////////////////////////////////////////////////////////
888
889 
890phydbl RATES_Dmu_One(phydbl mu, phydbl dt, phydbl a, phydbl b, phydbl lexp)
891{
892  phydbl var,cumpoissprob,dens,mean,poissprob,ab2,gammadens,lexpdt;
893  int n,up,down;
894 
895  var          = 0.0;
896  cumpoissprob = 0.0;
897  dens         = 0.0;
898  n            = 0;
899  mean         = a*b;
900  ab2          = a*b*b;
901  lexpdt       = lexp*dt; 
902 
903  if(dt < 0.0)
904    {
905      PhyML_Printf("\n. dt=%f",dt);
906      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
907      Warn_And_Exit("");
908    }
909 
910  if(lexpdt < SMALL)
911    {
912      PhyML_Printf("\n. lexpdt=%G lexp=%G dt=%G",lexpdt,lexp,dt);
913      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
914      Warn_And_Exit("");
915    }
916
917  if(mu < 1.E-10)
918    {
919      PhyML_Printf("\n. mu=%G",mu);
920      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
921      Warn_And_Exit("");     
922    }
923 
924  RATES_Bracket_N_Jumps(&up,&down,lexpdt);
925
926  For(n,MAX(1,down)-1) cumpoissprob += Dpois(n,lexpdt);
927
928  for(n=MAX(1,down);n<up+1;n++) /* WARNING: we are considering that at least one jump occurs in the interval */
929    {
930      poissprob    = Dpois(n,lexpdt); /* probability of having n jumps */     
931      var          = (n/((n+1)*(n+1)*(n+2)))*(POW(1-a*b,2) + 2/(n+1)*ab2) + 2*n*n*ab2/POW(n+1,3);     
932      gammadens    = Dgamma_Moments(mu,mean,var);
933      dens         += poissprob * gammadens;
934      cumpoissprob += poissprob;
935      if(cumpoissprob > 1.-1.E-06) break;
936    }
937
938  return(dens);
939}
940
941//////////////////////////////////////////////////////////////
942//////////////////////////////////////////////////////////////
943
944/* Given the times of nodes a (ta) and d (td), the shape of the gamma distribution of instantaneous
945   rates, the parameter of the exponential distribution of waiting times between rate jumps and the
946   instantaneous rate at t_node a, this function works out an expected number of (amino-acids or
947   nucleotide) substitutions per site.
948*/
949void RATES_Expect_Number_Subst(phydbl t_beg, phydbl t_end, phydbl r_beg,  int *n_jumps, phydbl *mean_r, phydbl *r_end, t_rate *rates, t_tree *tree)
950{
951  phydbl curr_r, curr_t, next_t;
952
953  switch(rates->model)
954    {
955    case COMPOUND_COR:case COMPOUND_NOCOR:
956      {
957        /* Compound Poisson */
958        if(rates->model == COMPOUND_COR)
959          {
960            curr_r  = r_beg;
961            *mean_r = r_beg;
962          }
963        else
964          {
965            curr_r  = Rgamma(rates->nu,1./rates->nu);;
966            *mean_r = curr_r;
967          }
968
969        curr_t = t_beg + Rexp(rates->lexp); /* Exponentially distributed waiting times */
970        next_t = curr_t;
971       
972        *n_jumps = 0;
973        while(curr_t < t_end)
974          {
975            curr_r = Rgamma(rates->nu,1./rates->nu); /* Gamma distributed random instantaneous rate */
976           
977            (*n_jumps)++;
978           
979            next_t = curr_t + Rexp(rates->lexp);
980           
981            if(next_t < t_end)
982              {
983                *mean_r = (1./(next_t - t_beg)) * (*mean_r * (curr_t - t_beg) + curr_r * (next_t - curr_t));
984              }
985            else
986              {
987                *mean_r = (1./(t_end - t_beg)) * (*mean_r * (curr_t - t_beg) + curr_r * (t_end - curr_t));
988              }
989            curr_t = next_t;
990          }
991       
992        /*   PhyML_Printf("\n. [%3d %f %f]",*n_jumps,*mean_r,r_beg); */
993       
994        if(*mean_r < rates->min_rate) *mean_r = rates->min_rate;
995        if(*mean_r > rates->max_rate) *mean_r = rates->max_rate;
996
997        *r_end = curr_r;
998        break;
999      }
1000    case EXPONENTIAL:
1001      {
1002        *mean_r = Rexp(rates->nu);
1003
1004        if(*mean_r < rates->min_rate) *mean_r = rates->min_rate;
1005        if(*mean_r > rates->max_rate) *mean_r = rates->max_rate;
1006
1007        *r_end  = *mean_r;
1008        break;
1009      }
1010    case GAMMA:
1011      {
1012        *mean_r = Rgamma(rates->nu,1./rates->nu);
1013
1014        if(*mean_r < rates->min_rate) *mean_r = rates->min_rate;
1015        if(*mean_r > rates->max_rate) *mean_r = rates->max_rate;
1016
1017        *r_end  = *mean_r;
1018        break;
1019      }
1020    case THORNE:
1021      {
1022        phydbl sd,mean;
1023        int err;
1024       
1025        sd = SQRT(rates->nu*FABS(t_beg-t_end));
1026        mean = r_beg;
1027
1028        *mean_r = Rnorm_Trunc(mean,sd,rates->min_rate,rates->max_rate,&err);
1029
1030        if(err) PhyML_Printf("\n. %s %d %d",__FILE__,__LINE__,tree->mcmc->run);
1031        *r_end  = *mean_r;
1032        break;
1033      }
1034    default:
1035      {
1036        PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1037        Exit("\n. Model not implemented yet.\n");
1038        break;
1039      }
1040    }
1041}
1042 
1043//////////////////////////////////////////////////////////////
1044//////////////////////////////////////////////////////////////
1045
1046
1047void RATES_Get_Mean_Rates_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, phydbl r_a, t_tree *tree)
1048{
1049  phydbl a_t,d_t;
1050  phydbl mean_r;
1051  int n_jumps;
1052  phydbl r_d;
1053
1054  a_t = tree->rates->nd_t[a->num];
1055  d_t = tree->rates->nd_t[d->num];
1056     
1057  RATES_Expect_Number_Subst(a_t,d_t,r_a,&n_jumps,&mean_r,&r_d,tree->rates,tree);
1058 
1059  tree->rates->br_r[d->num]   = mean_r;
1060  tree->rates->true_r[d->num] = mean_r;
1061  tree->rates->t_jps[d->num]  = n_jumps;
1062
1063
1064  /* Move to the next branches */
1065  if(d->tax) return;
1066  else
1067    {
1068      int i;
1069     
1070      For(i,3)
1071        {
1072          if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
1073            {
1074              RATES_Get_Mean_Rates_Pre(d,d->v[i],d->b[i],r_d,tree);
1075            }
1076        }
1077    }
1078
1079}
1080
1081//////////////////////////////////////////////////////////////
1082//////////////////////////////////////////////////////////////
1083
1084
1085void RATES_Random_Branch_Lengths(t_tree *tree)
1086{
1087  phydbl r0;
1088   
1089  r0 = 1.0;
1090
1091  tree->rates->br_r[tree->n_root->num] = r0;
1092
1093  RATES_Get_Mean_Rates_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,r0,tree);
1094  RATES_Get_Mean_Rates_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,r0,tree);
1095
1096/*   RATES_Normalise_Rates(tree); */
1097
1098  RATES_Update_Cur_Bl(tree);
1099  RATES_Initialize_True_Rates(tree);
1100
1101  tree->n_root_pos = 
1102    tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num] /
1103    (tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num] + tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[1]->num]);
1104}
1105
1106//////////////////////////////////////////////////////////////
1107//////////////////////////////////////////////////////////////
1108
1109
1110void RATES_Set_Node_Times(t_tree *tree)
1111{
1112  RATES_Set_Node_Times_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],tree);
1113  RATES_Set_Node_Times_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],tree);
1114}
1115
1116//////////////////////////////////////////////////////////////
1117//////////////////////////////////////////////////////////////
1118
1119
1120void RATES_Init_Triplets(t_tree *tree)
1121{
1122  int i;
1123  For(i,2*tree->n_otu-1) tree->rates->triplet[i] = 0.0;
1124}
1125//////////////////////////////////////////////////////////////
1126//////////////////////////////////////////////////////////////
1127
1128
1129void RATES_Set_Node_Times_Pre(t_node *a, t_node *d, t_tree *tree)
1130{
1131  if(d->tax) return;
1132  else
1133    {
1134      t_node *v1, *v2; /* the two sons of d */
1135      phydbl t_sup, t_inf;
1136      int i;
1137
1138      v1 = v2 = NULL;
1139      For(i,3) if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root)) 
1140        {
1141          if(!v1) v1 = d->v[i]; 
1142          else    v2 = d->v[i];
1143        }
1144         
1145      t_inf = MIN(tree->rates->nd_t[v1->num],tree->rates->nd_t[v2->num]);
1146      t_sup = tree->rates->nd_t[a->num];
1147
1148      if(t_sup > t_inf)
1149        {
1150          PhyML_Printf("\n. t_sup = %f t_inf = %f",t_sup,t_inf);
1151          PhyML_Printf("\n. Run = %d",tree->mcmc->run);
1152          PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1153          Warn_And_Exit("");
1154        }
1155           
1156      if(tree->rates->nd_t[d->num] > t_inf)     
1157        {
1158          tree->rates->nd_t[d->num] = t_inf;
1159          PhyML_Printf("\n. Time for t_node %d is larger than should be. Set it to %f",d->num,tree->rates->nd_t[d->num]);
1160        }
1161      else if(tree->rates->nd_t[d->num] < t_sup) 
1162        {
1163          tree->rates->nd_t[d->num] = t_sup;
1164          PhyML_Printf("\n. Time for t_node %d is lower than should be. Set it to %f",d->num,tree->rates->nd_t[d->num]);
1165        }
1166
1167      For(i,3)
1168        {
1169          if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
1170            {
1171              RATES_Set_Node_Times_Pre(d,d->v[i],tree);       
1172            }
1173        }
1174    }
1175}
1176
1177//////////////////////////////////////////////////////////////
1178//////////////////////////////////////////////////////////////
1179
1180
1181
1182phydbl RATES_Dmu1_And_Mu2_One_Jump_Two_Intervals(phydbl mu1, phydbl mu2, phydbl dt1, phydbl dt2, phydbl alpha, phydbl beta)
1183{
1184  phydbl dens;
1185
1186  if(mu2 < 1.E-10)
1187    {
1188      PhyML_Printf("\n. mu2=%G",mu2);
1189      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1190      Warn_And_Exit("");
1191    }
1192
1193  if(mu1 < 1.E-10)
1194    {
1195      PhyML_Printf("\n. mu2=%G",mu1);
1196      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1197      Warn_And_Exit("");
1198    }
1199
1200  dens =
1201    ((dt1/(dt1+dt2)) * RATES_Dmu1_Given_V_And_N(mu1,mu2,1,dt1,alpha,beta) * Dgamma(mu2,alpha,beta)) +
1202    ((dt2/(dt1+dt2)) * RATES_Dmu1_Given_V_And_N(mu2,mu1,1,dt2,alpha,beta) * Dgamma(mu1,alpha,beta));
1203
1204  return dens;
1205}
1206
1207//////////////////////////////////////////////////////////////
1208//////////////////////////////////////////////////////////////
1209
1210
1211phydbl RATES_Dmu1_Given_V_And_N(phydbl mu1, phydbl v, int n, phydbl dt1, phydbl a, phydbl b)
1212{
1213  phydbl lbda,dens,h,u;
1214  phydbl mean,var;
1215  int n_points,i;
1216  phydbl ndb;
1217  phydbl end, beg;
1218
1219  n_points = 20;
1220
1221  end = MIN(mu1/v-0.01,0.99);
1222  beg = 0.01;
1223 
1224  dens = 0.0;
1225 
1226  if(end > beg)
1227    {
1228      mean = a*b;
1229      var = a*b*b*2./(n+1.);
1230      ndb = (phydbl)n/dt1;
1231     
1232      h = (end - beg) / (phydbl)n_points;
1233     
1234      lbda = beg;
1235      For(i,n_points-1) 
1236        {
1237          lbda += h;
1238          u = (mu1 - lbda*v)/(1.-lbda);
1239         
1240          if(u < 1.E-10)
1241            {
1242              PhyML_Printf("\n. u = %G",u);
1243              PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1244              Warn_And_Exit("");
1245            }
1246         
1247          dens += Dgamma_Moments(u,mean,var) / (1.-lbda) * ndb * POW(1.-lbda,n-1);
1248        }
1249      dens *= 2.;
1250     
1251      lbda = beg;
1252      u = (mu1 - lbda*v)/(1.-lbda);
1253      if(u < 1.E-10)
1254        {
1255          PhyML_Printf("\n. mu1 = %f lambda = %f v = %f u = %G beg = %f end = %f",mu1,lbda,v,u,beg,end);
1256          PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1257          Warn_And_Exit("");
1258        }
1259     
1260      dens += Dgamma_Moments(u,mean,var) / (1.-lbda) * ndb * POW(1.-lbda,n-1);
1261     
1262      lbda = end;
1263      u = (mu1 - lbda*v)/(1.-lbda);
1264      if(u < 1.E-10)
1265        {
1266          PhyML_Printf("\n. u = %G",u);
1267          PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1268          Warn_And_Exit("");
1269        }
1270     
1271      dens += Dgamma_Moments(u,mean,var) / (1.-lbda) * ndb * POW(1.-lbda,n-1);
1272     
1273      dens *= (h/2.);
1274      dens *= dt1;
1275    }
1276
1277  return(dens);
1278}
1279
1280//////////////////////////////////////////////////////////////
1281//////////////////////////////////////////////////////////////
1282
1283/* Joint density of mu1 and a minimum number of jumps occuring in the interval dt1+dt2 given mu1.
1284   1 jump occurs at the junction of the two intervals, which makes mu1 and mu2 independant */
1285phydbl RATES_Dmu2_And_Mu1_Given_Min_N(phydbl mu1, phydbl mu2, phydbl dt1, phydbl dt2, int n_min, phydbl a, phydbl b, phydbl lexp)
1286{
1287  phydbl density, lexpdt,cumpoiss,poiss;
1288  int i;
1289  int up,down;
1290
1291  density = 0.0;
1292  lexpdt = lexp * (dt1+dt2);
1293  cumpoiss = 0.0;
1294
1295  RATES_Bracket_N_Jumps(&up,&down,lexpdt);
1296
1297  For(i,MAX(up,n_min)-1)
1298    {
1299      poiss = Dpois(i,lexpdt);
1300      cumpoiss = cumpoiss + poiss;
1301    }
1302
1303  for(i=MAX(up,n_min);i<up;i++)
1304    {
1305/*       poiss = Dpois(i-1,lexpdt); /\* Complies with the no correlation model *\/ */
1306      poiss = Dpois(i,lexpdt);
1307      cumpoiss = cumpoiss + poiss;
1308
1309      density = density + poiss * RATES_Dmu2_And_Mu1_Given_N(mu1,mu2,dt1,dt2,i-1,a,b,lexp);
1310/*       density = density + poiss * RATES_Dmu2_And_Mu1_Given_N_Full(mu1,mu2,dt1,dt2,i,a,b,lexp); */
1311      if(cumpoiss > 1.-1.E-6) break;
1312    }
1313
1314  if(density < 0.0)
1315    {
1316      PhyML_Printf("\n. density=%f cmpoiss = %f i=%d n_min=%d mu1=%f mu2=%f dt1=%f dt2=%f",
1317             density,cumpoiss,i,n_min,mu1,mu2,dt1,dt2);
1318      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1319      Warn_And_Exit("");
1320    }
1321
1322  return(density);
1323}
1324
1325//////////////////////////////////////////////////////////////
1326//////////////////////////////////////////////////////////////
1327
1328/* Joint density of mu1 and mu2 given the number of jumps (n) in the interval dt1+dt2, which are considered
1329   as independant. Hence, for n jumps occuring in dt1+dt2, the number of jumps occuring in dt1 and dt2 are
1330   n and 0, or n-1 and 1, or n-2 and 2 ... or 0 and n. This function sums over all these scenarios, with
1331   weights corresponding to the probability of each partitition.
1332 */
1333
1334phydbl RATES_Dmu2_And_Mu1_Given_N(phydbl mu1, phydbl mu2, phydbl dt1, phydbl dt2, int n, phydbl a, phydbl b, phydbl lexp)
1335  {
1336    phydbl density,cumpoiss,poiss,abb,ab,LOGnf,LOGdt1,LOGdt2,nLOGdt;
1337    int i;
1338
1339    density  = 0.0;
1340    abb      = a*b*b;
1341    ab       = a*b;
1342    cumpoiss = 0.0;
1343    poiss    = 0.0;
1344    LOGnf    = LnFact(n);
1345    LOGdt1   = LOG(dt1);
1346    LOGdt2   = LOG(dt2);
1347    nLOGdt   = n*LOG(dt1+dt2);
1348
1349    For(i,n+1)
1350      {
1351        poiss = LOGnf - LnFact(i) - LnFact(n-i) + i*LOGdt1 + (n-i)*LOGdt2 - nLOGdt;
1352        poiss = EXP(poiss);
1353        cumpoiss = cumpoiss + poiss;
1354
1355        if(mu2 < 1.E-10)
1356          {
1357            PhyML_Printf("\n. mu2=%f",mu2);
1358            PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1359            Warn_And_Exit("");
1360          }
1361
1362        if(mu1 < 1.E-10)
1363          {
1364            PhyML_Printf("\n. mu1=%f",mu1);
1365            PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1366            Warn_And_Exit("");
1367          }
1368
1369
1370        density = density + poiss * Dgamma_Moments(mu2,ab,2./((n-i)+2.)*abb) * Dgamma_Moments(mu1,ab,2./(i+2.)*abb);
1371        if(cumpoiss > 1.-1.E-6) break;
1372      }
1373
1374    return(density);
1375  }
1376
1377//////////////////////////////////////////////////////////////
1378//////////////////////////////////////////////////////////////
1379
1380
1381void RATES_Initialize_True_Rates(t_tree *tree)
1382{
1383  int i;
1384  For(i,2*tree->n_otu-2) tree->rates->true_r[i] = tree->rates->br_r[i];
1385}
1386//////////////////////////////////////////////////////////////
1387//////////////////////////////////////////////////////////////
1388
1389
1390void RATES_Get_Rates_From_Bl(t_tree *tree)
1391{
1392  phydbl dt,cr;
1393  t_node *left, *rght;
1394  int i;
1395
1396  dt = -1.0;
1397  cr = tree->rates->clock_r;
1398
1399  if(tree->n_root)
1400    {
1401      dt = FABS(tree->rates->nd_t[tree->n_root->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[2]->num]);
1402      tree->rates->br_r[tree->n_root->v[2]->num] = 0.5 * tree->e_root->l->v / (dt*cr);
1403      dt = FABS(tree->rates->nd_t[tree->n_root->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[1]->num]);
1404      tree->rates->br_r[tree->n_root->v[1]->num] = 0.5 * tree->e_root->l->v / (dt*cr);
1405    }
1406 
1407
1408  For(i,2*tree->n_otu-3)
1409    {
1410      if(tree->a_edges[i] != tree->e_root)
1411        {
1412          left = tree->a_edges[i]->left;
1413          rght = tree->a_edges[i]->rght;
1414          dt = FABS(tree->rates->nd_t[left->num] - tree->rates->nd_t[rght->num]);         
1415         
1416          if(left->anc == rght) tree->rates->br_r[left->num] = tree->a_edges[i]->l->v / (dt*cr);
1417          else                  tree->rates->br_r[rght->num] = tree->a_edges[i]->l->v / (dt*cr);
1418        }
1419    }
1420}
1421
1422//////////////////////////////////////////////////////////////
1423//////////////////////////////////////////////////////////////
1424
1425
1426phydbl RATES_Lk_Jumps(t_tree *tree)
1427{
1428  int i,n_jps;
1429  phydbl dens,dt,lexp;
1430  t_node *n;
1431
1432  n = NULL;
1433  lexp = tree->rates->lexp;
1434  n_jps = 0;
1435  dt = 0.0;
1436  dens = 0.0;
1437
1438  For(i,2*tree->n_otu-2)
1439    {
1440      n = tree->a_nodes[i];
1441      dt = FABS(tree->rates->nd_t[n->num]-tree->rates->nd_t[n->anc->num]);
1442      n_jps = tree->rates->n_jps[n->num];
1443      dens += LOG(Dpois(n_jps,lexp*dt));
1444    }
1445
1446  tree->rates->c_lnL_jps = dens;
1447 
1448  return dens;
1449}
1450
1451//////////////////////////////////////////////////////////////
1452//////////////////////////////////////////////////////////////
1453
1454
1455void RATES_Posterior_Rates(t_tree *tree)
1456{
1457  int node_num; 
1458  node_num = Rand_Int(0,2*tree->n_otu-3);     
1459  RATES_Posterior_One_Rate(tree->a_nodes[node_num]->anc,tree->a_nodes[node_num],NO,tree);
1460}
1461
1462//////////////////////////////////////////////////////////////
1463//////////////////////////////////////////////////////////////
1464
1465
1466void RATES_Posterior_Times(t_tree *tree)
1467{
1468  int node_num;
1469  node_num = Rand_Int(tree->n_otu,2*tree->n_otu-3);
1470  RATES_Posterior_One_Time(tree->a_nodes[node_num]->anc,tree->a_nodes[node_num],NO,tree);
1471}
1472
1473//////////////////////////////////////////////////////////////
1474//////////////////////////////////////////////////////////////
1475
1476
1477void RATES_Posterior_One_Rate(t_node *a, t_node *d, int traversal, t_tree *tree)
1478{
1479  phydbl like_mean, like_var;
1480  phydbl prior_mean, prior_var;
1481  phydbl post_mean, post_var, post_sd;
1482  phydbl dt,rd,cr,cel,cvl;
1483  int dim;
1484  phydbl l_opp; /* length of the branch connected to the root, opposite to the one connected to d */
1485  t_edge *b;
1486  int i;
1487  t_node *v2,*v3;
1488  phydbl T0,T1,T2,T3;
1489  phydbl U0,U1,U2,U3;
1490  phydbl V1,V2,V3;
1491  phydbl r_min,r_max;
1492  int err;
1493  phydbl ratio,u;
1494  phydbl cvr, cer;
1495  phydbl nf;
1496  phydbl new_lnL_data, cur_lnL_data, new_lnL_rate, cur_lnL_rate;
1497  phydbl sd1,sd2,sd3;
1498  phydbl inflate_var;
1499
1500  if(d == tree->n_root) return;
1501
1502  dim = 2*tree->n_otu-3;
1503  err = NO;
1504
1505  inflate_var = tree->rates->inflate_var;
1506
1507  b = NULL;
1508  if(a == tree->n_root) b = tree->e_root;
1509  else For(i,3) if(d->v[i] == a) { b = d->b[i]; break; }
1510 
1511  v2 = v3 = NULL;
1512  if(!d->tax)
1513    {
1514      For(i,3)
1515        if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
1516          {
1517            if(!v2) { v2 = d->v[i]; }
1518            else    { v3 = d->v[i]; }
1519          }
1520    }
1521
1522  T3 = T2 = 0.0;
1523  T0 = tree->rates->nd_t[a->num];
1524  T1 = tree->rates->nd_t[d->num];
1525  U0 = tree->rates->br_r[a->num];
1526  U1 = tree->rates->br_r[d->num];
1527  U3 = U2 = -1.0;
1528
1529  if(!d->tax)
1530    {
1531      T2  = tree->rates->nd_t[v2->num];
1532      T3  = tree->rates->nd_t[v3->num];
1533      U2  = tree->rates->br_r[v2->num];
1534      U3  = tree->rates->br_r[v3->num];
1535    }
1536 
1537
1538  V1 = tree->rates->nu * FABS(T1 - T0);
1539  V2 = tree->rates->nu * FABS(T2 - T1);
1540  V3 = tree->rates->nu * FABS(T3 - T1);
1541
1542  dt     = T1 - T0;
1543  rd     = U1;
1544  cr     = tree->rates->clock_r;
1545  r_min  = tree->rates->min_rate;
1546  r_max  = tree->rates->max_rate;
1547  nf     = tree->rates->norm_fact;
1548  sd1    = SQRT(V1);
1549  sd2    = SQRT(V2);
1550  sd3    = SQRT(V3);
1551
1552
1553  /* Likelihood */
1554  cel=0.0;
1555  For(i,dim) 
1556    if(i != b->num) 
1557        cel += tree->rates->reg_coeff[b->num*dim+i] * (tree->rates->u_cur_l[i] - tree->rates->mean_l[i]);
1558  cel += tree->rates->mean_l[b->num];
1559  cvl = tree->rates->cond_var[b->num];
1560
1561  l_opp  = 0.0;
1562  if(a == tree->n_root)
1563    {
1564      if(d == a->v[0]) l_opp = tree->rates->cur_l[a->v[1]->num];
1565      else             l_opp = tree->rates->cur_l[a->v[0]->num]; 
1566      cel -= l_opp;
1567    }
1568
1569
1570  if(isnan(cvl) || isnan(cel) || cvl < .0) 
1571    {
1572      For(i,dim) if(i != b->num) printf("\n. reg: %f %f %f nu=%f clock=%f",
1573                                        tree->rates->reg_coeff[b->num*dim+i],
1574                                        tree->rates->u_cur_l[i],
1575                                        tree->rates->mean_l[i],
1576                                        tree->rates->nu,tree->rates->clock_r);
1577      PhyML_Printf("\n. cel=%f cvl=%f\n",cel,cvl); 
1578      PhyML_Printf("\n. Warning: invalid expected and/or std. dev. values. Skipping this step.\n"); 
1579      Exit("\n");
1580    }
1581
1582  /* Model rates */
1583  /* if(tree->mod->log_l == YES) cel = EXP(cel); */
1584  /* like_mean = cel / (dt*cr*nf); */
1585  /* like_var  = cvl / POW(dt*cr*nf,2);  */
1586
1587  /* Model log of rates. Branch lengths are given in log units */
1588  if(tree->rates->model_log_rates == YES) 
1589    {     
1590      like_mean = cel -    LOG(dt*cr*nf);
1591      like_var  = cvl - 2.*LOG(dt*cr*nf);
1592    }
1593  else
1594    {
1595      like_mean = cel / (dt*cr*nf);
1596      like_var  = cvl / POW(dt*cr*nf,2);
1597    }
1598 
1599  /* Prior */
1600  if(!d->tax)
1601    {
1602      cvr = 1./(1./V1 + 1./V2 + 1./V3);
1603      cer = cvr*(U0/V1 + U2/V2 + U3/V3);
1604    }
1605  else
1606    {
1607      cvr = V1;
1608      cer = U0;
1609    }
1610 
1611  if(cvr < 0.0)
1612    {
1613      PhyML_Printf("\n. cvr=%f d->tax=%d V1=%f v2=%f V3=%f",cvr,d->tax,V1,V2,V3);
1614      PhyML_Printf("\n. T0=%f T1=%f T2=%f T3=%f",T0,T1,T2,T3);
1615      Exit("\n");
1616    }
1617
1618  prior_mean = cer;
1619  prior_var  = cvr;
1620
1621  /* Posterior */
1622  post_mean = (prior_mean/prior_var + like_mean/like_var)/(1./prior_var + 1./like_var);
1623  post_var  = 1./(1./prior_var + 1./like_var);
1624
1625
1626  /* Sample according to priors */
1627  if(tree->mcmc->use_data == NO)
1628    {
1629      post_mean = prior_mean;
1630      post_var  = prior_var;
1631    }
1632
1633  post_sd = SQRT(post_var);
1634
1635  rd = Rnorm_Trunc(post_mean,inflate_var*post_sd,r_min,r_max,&err);
1636
1637  if(err || isnan(rd))
1638    {
1639      PhyML_Printf("\n");
1640      PhyML_Printf("\n. run: %d err=%d d->tax=%d",tree->mcmc->run,err,d->tax);
1641      PhyML_Printf("\n. rd=%f cvr=%G dt=%G cr=%G",rd,cvr,dt,cr);
1642      PhyML_Printf("\n. prior_mean = %G prior_var = %G",prior_mean,prior_var);
1643      PhyML_Printf("\n. like_mean = %G like_var = %G",like_mean,like_var);
1644      PhyML_Printf("\n. post_mean = %G post_var = %G",post_mean,post_var);
1645      PhyML_Printf("\n. clock_r = %f",tree->rates->clock_r);
1646      PhyML_Printf("\n. T0=%f T1=%f T2=%f T3=%f",T0,T1,T2,T3);
1647      PhyML_Printf("\n. U0=%f U1=%f U2=%f U3=%f",U0,U1,U2,U3);
1648      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1649      Exit("\n");
1650    }   
1651
1652  /* !!!!!!!!!!!!!! */
1653/*   u = Uni(); */
1654/*   rd = U1 * EXP(1.*(u-0.5)); */
1655
1656  if(rd > r_min && rd < r_max)
1657    {
1658     
1659      cur_lnL_data = tree->c_lnL;
1660      cur_lnL_rate = tree->rates->c_lnL_rates;
1661      new_lnL_data = tree->c_lnL;
1662      new_lnL_rate = tree->rates->c_lnL_rates;
1663
1664      tree->rates->br_r[d->num] = rd;
1665      RATES_Update_Norm_Fact(tree);
1666      RATES_Update_Cur_Bl(tree);
1667     
1668      if(tree->mcmc->use_data) new_lnL_data = Lk(b,tree);
1669        /* new_lnL_rate = RATES_Lk_Rates(tree); */
1670      new_lnL_rate = 
1671        cur_lnL_rate - 
1672        (Log_Dnorm_Trunc(U1,U0,sd1,r_min,r_max,&err)) +
1673        (Log_Dnorm_Trunc(rd,U0,sd1,r_min,r_max,&err));
1674
1675      if(!d->tax) 
1676        {
1677          new_lnL_rate -= (Log_Dnorm_Trunc(U2,U1,sd2,r_min,r_max,&err) + Log_Dnorm_Trunc(U3,U1,sd3,r_min,r_max,&err));
1678          new_lnL_rate += (Log_Dnorm_Trunc(U2,rd,sd2,r_min,r_max,&err) + Log_Dnorm_Trunc(U3,rd,sd3,r_min,r_max,&err));
1679        }
1680
1681      tree->rates->c_lnL_rates = new_lnL_rate;
1682     
1683      /* printf("\n. %f %f sd1=%f U1=%f rd=%f ra=%f a=%d d=%d [%f] [%f %f]", */
1684      /*             new_lnL_rate,RATES_Lk_Rates(tree),sd1,U1,rd,ra,a->num,d->num,tree->rates->br_r[tree->n_root->num], */
1685      /*             Log_Dnorm_Trunc(U1,ra,sd1,r_min,r_max,&err), */
1686      /*             Log_Dnorm_Trunc(rd,ra,sd1,r_min,r_max,&err)); */
1687
1688      ratio = 0.0;
1689      /* Proposal ratio */
1690      ratio += (Log_Dnorm_Trunc(U1,post_mean,inflate_var*post_sd,r_min,r_max,&err) - Log_Dnorm_Trunc(rd,post_mean,inflate_var*post_sd,r_min,r_max,&err));
1691      /*   ratio += LOG(rd/U1); */
1692      /* Prior ratio */
1693      ratio += (new_lnL_rate - cur_lnL_rate);
1694      /* Likelihood ratio */
1695      ratio += (new_lnL_data - cur_lnL_data);
1696     
1697     
1698      ratio = EXP(ratio);
1699     
1700      /*   printf("\n. R a=%3d T0=%6.1f T1=%6.1f T2=%6.1f T3=%6.1f ratio=%8f pm=%7f U1=%7.2f rd=%7.2f %f %f lr=%f %f ld=%f %f [%f]",a->num,T0,T1,T2,T3,ratio,post_mean,U1,rd, */
1701      /*         Log_Dnorm_Trunc(U1,post_mean,post_sd,r_min,r_max,&err), */
1702      /*         Log_Dnorm_Trunc(rd,post_mean,post_sd,r_min,r_max,&err), */
1703      /*         new_lnL_rate,cur_lnL_rate, */
1704      /*         new_lnL_data,cur_lnL_data, */
1705      /*         ((Pnorm(r_max,U1,sd2)-Pnorm(r_min,U1,sd2)) * */
1706      /*          (Pnorm(r_max,U1,sd3)-Pnorm(r_min,U1,sd3)))/ */
1707      /*         ((Pnorm(r_max,rd,sd2)-Pnorm(r_min,rd,sd2)) * */
1708      /*          (Pnorm(r_max,rd,sd3)-Pnorm(r_min,rd,sd3)))); */
1709     
1710     
1711      u = Uni();
1712     
1713      if(u > MIN(1.,ratio))
1714        {
1715          tree->rates->br_r[d->num] = U1; /* reject */
1716          tree->rates->c_lnL_rates        = cur_lnL_rate;
1717          tree->c_lnL               = cur_lnL_data;
1718          RATES_Update_Cur_Bl(tree);
1719          Update_PMat_At_Given_Edge(b,tree);
1720        }
1721      else 
1722        {
1723          tree->mcmc->acc_move[tree->mcmc->num_move_br_r+d->num]++;
1724        }
1725
1726      RATES_Update_Norm_Fact(tree);
1727      tree->mcmc->acc_rate[tree->mcmc->num_move_br_r+d->num] = 
1728        (tree->mcmc->acc_move[tree->mcmc->num_move_br_r+d->num]+1.E-6)/
1729        (tree->mcmc->run_move[tree->mcmc->num_move_br_r+d->num]+1.E-6);
1730    }
1731
1732  tree->mcmc->run_move[tree->mcmc->num_move_br_r+d->num]++;
1733     
1734
1735  if(traversal == YES)
1736    {
1737      if(d->tax == YES) return;
1738      else
1739        {
1740          For(i,3)
1741            if(d->v[i] != a && d->b[i] != tree->e_root)
1742              {
1743                if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) Update_P_Lk(tree,d->b[i],d);
1744                /* if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) { tree->both_sides = YES; Lk(tree); } */
1745                RATES_Posterior_One_Rate(d,d->v[i],YES,tree);
1746              }
1747        }
1748     
1749      if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) Update_P_Lk(tree,b,d);
1750      /* if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) { tree->both_sides = YES; Lk(tree); } */
1751    }
1752}
1753
1754//////////////////////////////////////////////////////////////
1755//////////////////////////////////////////////////////////////
1756
1757
1758void RATES_Posterior_One_Time(t_node *a, t_node *d, int traversal, t_tree *tree)
1759{
1760  /*
1761           T0 (a)
1762            |
1763            | l1,U1,b1
1764            |
1765           T1 (d)
1766           / \
1767 l2,u2,b2 /   \ L3,u3,b3
1768         /     \
1769       t2       t3
1770      (v2)     (v3)
1771
1772   */
1773
1774  phydbl l1,l2,l3;
1775  phydbl new_l1;
1776  phydbl El1,El2,El3;
1777  phydbl u0,r1,r2,r3;
1778  phydbl t0,t1,t2,t3;
1779  phydbl t_min, t_max;
1780/*   phydbl t_max_12,t_max_13; */
1781  phydbl bl_min, bl_max;
1782  phydbl t1_new;
1783  phydbl EX,EY;
1784  phydbl VX,VY;
1785  phydbl cr;
1786  int    i,j;
1787  phydbl *mu, *cov;
1788  phydbl *cond_mu, *cond_cov;
1789  short int *is_1;
1790  phydbl sig11, sig1X, sig1Y, sigXX, sigXY, sigYY;
1791  phydbl cov11,cov12,cov13,cov22,cov23,cov33;
1792  int dim;
1793  t_edge *b1, *b2, *b3;
1794  t_node *v2,*v3;
1795  phydbl *l2XY;
1796  phydbl l_opp;
1797  t_edge *buff_b;
1798  t_node *buff_n;
1799  int err;
1800  int num_1, num_2, num_3;
1801  phydbl nf;
1802  phydbl u, ratio;
1803  phydbl new_lnL_data, cur_lnL_data, new_lnL_rate, cur_lnL_rate;
1804  int num_move;
1805  phydbl inflate_var;
1806
1807  dim = 2*tree->n_otu-3;
1808  num_move = tree->mcmc->num_move_nd_t+d->num-tree->n_otu;
1809  inflate_var = tree->rates->inflate_var;
1810
1811  if(d->tax) return;
1812 
1813  if(FABS(tree->rates->t_prior_min[d->num] - tree->rates->t_prior_max[d->num]) < 1.E-10) return;
1814
1815  l2XY     = tree->rates->_2n_vect2;
1816  mu       = tree->rates->_2n_vect3;
1817  cov      = tree->rates->_2n2n_vect1;
1818  cond_mu  = tree->rates->_2n_vect1;
1819  cond_cov = tree->rates->_2n2n_vect2;
1820  is_1     = tree->rates->_2n_vect5;
1821  err      = NO;
1822
1823  b1 = NULL;
1824  if(a == tree->n_root) b1 = tree->e_root;
1825  else For(i,3) if(d->v[i] == a) { b1 = d->b[i]; break; }
1826
1827  b2 = b3 = NULL;
1828  v2 = v3 = NULL;
1829  For(i,3)
1830    if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
1831      {
1832        if(!v2) { v2 = d->v[i]; b2 = d->b[i]; }
1833        else    { v3 = d->v[i]; b3 = d->b[i]; }
1834      }
1835
1836  t2 = tree->rates->nd_t[v2->num];
1837  t3 = tree->rates->nd_t[v3->num];
1838
1839  buff_n = NULL;
1840  buff_b = NULL;
1841  if(t3 > t2)
1842    {
1843      buff_n = v2;
1844      v2     = v3;
1845      v3     = buff_n;
1846
1847      buff_b = b2;
1848      b2     = b3;
1849      b3     = buff_b;
1850    } 
1851   
1852  t0 = tree->rates->nd_t[a->num];
1853  t1 = tree->rates->nd_t[d->num];
1854  t2 = tree->rates->nd_t[v2->num];
1855  t3 = tree->rates->nd_t[v3->num];
1856  u0 = tree->rates->br_r[a->num];
1857  r1 = tree->rates->br_r[d->num];
1858  r2 = tree->rates->br_r[v2->num];
1859  r3 = tree->rates->br_r[v3->num];
1860  l1 = tree->rates->cur_l[d->num];
1861  l2 = tree->rates->cur_l[v2->num];
1862  l3 = tree->rates->cur_l[v3->num];
1863  cr = tree->rates->clock_r;
1864  nf = tree->rates->norm_fact;
1865
1866  For(i,dim) is_1[i] = 0;
1867  is_1[b1->num] = 1;
1868  is_1[b2->num] = 1;
1869  is_1[b3->num] = 1;
1870
1871/*   For(i,dim)     cond_mu[i]  = 0.0; */
1872/*   For(i,dim*dim) cond_cov[i] = 0.0; */
1873/*   Normal_Conditional(tree->rates->mean_l,tree->rates->cov_l,tree->rates->u_cur_l,dim,is_1,3,cond_mu,cond_cov); */
1874 
1875/*   El1 = cond_mu[b1->num]; */
1876/*   El2 = cond_mu[b2->num]; */
1877/*   El3 = cond_mu[b3->num]; */
1878
1879/*   cov11 = cond_cov[b1->num*dim+b1->num]; */
1880/*   cov12 = cond_cov[b1->num*dim+b2->num]; */
1881/*   cov13 = cond_cov[b1->num*dim+b3->num]; */
1882/*   cov23 = cond_cov[b2->num*dim+b3->num]; */
1883/*   cov22 = cond_cov[b2->num*dim+b2->num]; */
1884/*   cov33 = cond_cov[b3->num*dim+b3->num]; */
1885
1886
1887/*   El1 = tree->rates->u_ml_l[b1->num]; */
1888/*   El2 = tree->rates->u_ml_l[b2->num]; */
1889/*   El3 = tree->rates->u_ml_l[b3->num]; */
1890
1891/*   cov11 = tree->rates->cov[b1->num*dim+b1->num]; */
1892/*   cov12 = tree->rates->cov[b1->num*dim+b2->num]; */
1893/*   cov13 = tree->rates->cov[b1->num*dim+b3->num]; */
1894/*   cov23 = tree->rates->cov[b2->num*dim+b3->num]; */
1895/*   cov22 = tree->rates->cov[b2->num*dim+b2->num]; */
1896/*   cov33 = tree->rates->cov[b3->num*dim+b3->num]; */
1897
1898/*   PhyML_Printf("\n- El1=%10f El2=%10f El3=%10f",El1,El2,El3); */
1899/*   PhyML_Printf("\n- cov11=%10f cov12=%10f cov13=%10f cov23=%10f cov22=%10f cov33=%10f", cov11,cov12,cov13,cov23,cov22,cov33); */
1900
1901  num_1 = num_2 = num_3 = -1;
1902  if(b1->num < b2->num && b2->num < b3->num) { num_1 = 0; num_2 = 1; num_3 = 2; }
1903  if(b1->num < b3->num && b3->num < b2->num) { num_1 = 0; num_2 = 2; num_3 = 1; }
1904  if(b2->num < b1->num && b1->num < b3->num) { num_1 = 1; num_2 = 0; num_3 = 2; }
1905  if(b2->num < b3->num && b3->num < b1->num) { num_1 = 2; num_2 = 0; num_3 = 1; }
1906  if(b3->num < b2->num && b2->num < b1->num) { num_1 = 2; num_2 = 1; num_3 = 0; }
1907  if(b3->num < b1->num && b1->num < b2->num) { num_1 = 1; num_2 = 2; num_3 = 0; }
1908
1909  cov11 = tree->rates->trip_cond_cov[d->num * 9 + num_1 * 3 + num_1];
1910  cov12 = tree->rates->trip_cond_cov[d->num * 9 + num_1 * 3 + num_2];
1911  cov13 = tree->rates->trip_cond_cov[d->num * 9 + num_1 * 3 + num_3];
1912  cov23 = tree->rates->trip_cond_cov[d->num * 9 + num_2 * 3 + num_3];
1913  cov22 = tree->rates->trip_cond_cov[d->num * 9 + num_2 * 3 + num_2];
1914  cov33 = tree->rates->trip_cond_cov[d->num * 9 + num_3 * 3 + num_3];
1915
1916  El1=0.0;
1917  For(i,dim)
1918    if(i != b1->num && i != b2->num && i != b3->num)
1919      El1 += tree->rates->trip_reg_coeff[d->num * (6*tree->n_otu-9) + num_1 * dim +i] * (tree->rates->u_cur_l[i] - tree->rates->mean_l[i]);
1920  El1 += tree->rates->mean_l[b1->num];
1921
1922  El2=0.0;
1923  For(i,dim)
1924    if(i != b1->num && i != b2->num && i != b3->num)
1925      El2 += tree->rates->trip_reg_coeff[d->num * (6*tree->n_otu-9) + num_2 * dim +i] * (tree->rates->u_cur_l[i] - tree->rates->mean_l[i]);
1926  El2 += tree->rates->mean_l[b2->num];
1927
1928  El3=0.0;
1929  For(i,dim)
1930    if(i != b1->num && i != b2->num && i != b3->num)
1931      El3 += tree->rates->trip_reg_coeff[d->num * (6*tree->n_otu-9) + num_3 * dim +i] * (tree->rates->u_cur_l[i] - tree->rates->mean_l[i]);
1932  El3 += tree->rates->mean_l[b3->num];
1933
1934
1935/*   PhyML_Printf("\n+ El1=%10f El2=%10f El3=%10f",El1,El2,El3); */
1936/*   PhyML_Printf("\n+ cov11=%10f cov12=%10f cov13=%10f cov23=%10f cov22=%10f cov33=%10f", cov11,cov12,cov13,cov23,cov22,cov33); */
1937
1938
1939  t1_new = +1;
1940
1941  t_min = MAX(t0,tree->rates->t_prior_min[d->num]);
1942  t_max = MIN(MIN(t2,t3),tree->rates->t_prior_max[d->num]);
1943   
1944  t_min += tree->rates->min_dt;
1945  t_max -= tree->rates->min_dt;
1946
1947  if(t_min > t_max) 
1948    {
1949      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
1950      Exit("\n");
1951    }
1952
1953  bl_min = bl_max = -1.0;
1954
1955  l_opp = 0.0;
1956  if(a == tree->n_root)
1957    {
1958      l_opp = (d == a->v[0])?(tree->rates->cur_l[a->v[1]->num]):(tree->rates->cur_l[a->v[0]->num]);
1959      El1 -= l_opp;
1960    }
1961     
1962  EX = El1/r1 + El2/r2;
1963  EY = El1/r1 + El3/r3;
1964 
1965  VX = cov11/(r1*r1) + cov22/(r2*r2) + 2.*cov12/(r1*r2);
1966  VY = cov11/(r1*r1) + cov33/(r3*r3) + 2.*cov13/(r1*r3);
1967
1968  mu[0] = El1;
1969  mu[1] = EX;
1970  mu[2] = EY;
1971 
1972  sig11 = cov11;
1973  sig1X = cov11/r1 + cov12/r2;
1974  sig1Y = cov11/r1 + cov13/r3;
1975  sigXX = VX;
1976  sigYY = VY;
1977  sigXY = cov11/(r1*r1) + cov13/(r1*r3) + cov12/(r1*r2) + cov23/(r2*r3);
1978
1979  cov[0*3+0] = sig11; cov[0*3+1] = sig1X; cov[0*3+2] = sig1Y;
1980  cov[1*3+0] = sig1X; cov[1*3+1] = sigXX; cov[1*3+2] = sigXY;
1981  cov[2*3+0] = sig1Y; cov[2*3+1] = sigXY; cov[2*3+2] = sigYY;
1982
1983  l2XY[0] = 0.0; /* does not matter */
1984  l2XY[1] = (t2-t0)*cr*nf; /* constraint 1  */
1985  l2XY[2] = (t3-t0)*cr*nf; /* constraint 2  */
1986
1987  is_1[0] = is_1[1] = is_1[2] = 0;
1988  is_1[0] = 1;
1989
1990  Normal_Conditional(mu,cov,l2XY,3,is_1,1,cond_mu,cond_cov);
1991
1992
1993  if(cond_cov[0*3+0] < 0.0)
1994    {
1995      PhyML_Printf("\n. a: %d d: %d",a->num,d->num);
1996      PhyML_Printf("\n. Conditional mean=%G var=%G",cond_mu[0],cond_cov[0*3+0]);
1997      PhyML_Printf("\n. t0=%G t1=%f t2=%f t3=%f l1=%G l2=%G l3=%G",t0,t1,t2,t3,l1,l2,l3);
1998      PhyML_Printf("\n. El1=%G El2=%G El3=%G Nu=%G r1=%G r2=%G r3=%G cr=%G",El1,El2,El3,tree->rates->nu,r1,r2,r3,cr);
1999      PhyML_Printf("\n. COV11=%f COV12=%f COV13=%f COV22=%f COV23=%f COV33=%f",cov11,cov12,cov13,cov22,cov23,cov33);
2000      PhyML_Printf("\n. constraint1: %f constraints2: %f",l2XY[1],l2XY[2]);
2001      PhyML_Printf("\n");
2002      For(i,3)
2003        {
2004          PhyML_Printf(". mu%d=%12lf\t",i,mu[i]);
2005          For(j,3)
2006            {
2007              PhyML_Printf("%12lf ",cov[i*3+j]);
2008            }
2009          PhyML_Printf("\n");
2010        }     
2011      cond_cov[0*3+0] = 1.E-10;
2012    }
2013
2014
2015  bl_min = (t_min - t0) * r1 * cr * nf;
2016  bl_max = (t_max - t0) * r1 * cr * nf;
2017
2018  new_l1 = Rnorm_Trunc(cond_mu[0],inflate_var*SQRT(cond_cov[0*3+0]),bl_min,bl_max,&err);
2019/*   new_l1 = Rnorm(cond_mu[0],SQRT(cond_cov[0*3+0])); */
2020
2021
2022  if(new_l1 < bl_min) new_l1 = l1;
2023  if(new_l1 > bl_max) new_l1 = l1;
2024     
2025  t1_new = new_l1/(r1*cr*nf) + t0;
2026
2027
2028  if(err)
2029    {
2030      PhyML_Printf("\n");
2031      PhyML_Printf("\n. Root ? %s",(tree->n_root==a)?("yes"):("no")); 
2032      PhyML_Printf("\n. %s %d %d",__FILE__,__LINE__,tree->mcmc->run);
2033      PhyML_Printf("\n. t0=%f t1=%f t2=%f t3=%f",t0,t1,t2,t3);
2034      PhyML_Printf("\n. t_min=%f t_max=%f",t_min,t_max);
2035      PhyML_Printf("\n. bl_min=%f bl_max=%f",bl_min,bl_max);
2036      PhyML_Printf("\n. cond_mu[0]=%f cond_cov[0]=%f",cond_mu[0],SQRT(cond_cov[0*3+0]));
2037      PhyML_Printf("\n. El1=%f El2=%f El3=%f",El1,El2,El3);
2038      PhyML_Printf("\n. l1=%f l2=%f l3=%f",l1,l2,l3);
2039      PhyML_Printf("\n. u0=%f r1=%f r2=%f r3=%f",u0,r1,r2,r3);
2040      PhyML_Printf("\n. COV11=%f COV22=%f",cov11,cov22);
2041      PhyML_Printf("\n. Clock rate = %f",tree->rates->clock_r);
2042      PhyML_Printf("\n. Setting t1_new to %f",t1);
2043      t1_new = t1;
2044      /*          Exit("\n"); */
2045    }
2046  /*     } */
2047  /*   else */
2048  /*     { */
2049  /*       bl_min = (t2 - t_max) * r2; */
2050  /*       bl_max = (t2 - t_min) * r2; */
2051 
2052  /*       l2 = Rnorm_Trunc(cond_mu[0],SQRT(cond_cov[0*3+0]),bl_min,bl_max,&err); */
2053  /*       t1_new = -l2/r2 + t2; */
2054 
2055  /*       if(err) */
2056  /*    { */
2057  /*      PhyML_Printf("\n"); */
2058  /*      PhyML_Printf("\n. %s %d %d",__FILE__,__LINE__,tree->mcmc->run); */
2059  /*      PhyML_Printf("\n. t0=%f t1=%f t2=%f t3=%f",t0,t1,t2,t3); */
2060  /*      PhyML_Printf("\n. t_min=%f t_max=%f",t_min,t_max); */
2061  /*      PhyML_Printf("\n. bl_min=%f bl_max=%f",bl_min,bl_max); */
2062  /*      PhyML_Printf("\n. cond_mu[0]=%f cond_cov[0]=%f",cond_mu[0],SQRT(cond_cov[0*3+0])); */
2063  /*      PhyML_Printf("\n. El1=%f El2=%f El3=%f",El1,El2,El3); */
2064  /*      PhyML_Printf("\n. l1=%f l2=%f l3=%f",l1,l2,l3); */
2065  /*      PhyML_Printf("\n. u0=%f r1=%f r2=%f r3=%f",u0,r1,r2,r3); */
2066  /*      PhyML_Printf("\n. COV11=%f COV22=%f",cov11,cov22); */
2067  /*      PhyML_Printf("\n. Clock rate = %f",tree->rates->clock_r); */
2068  /*      PhyML_Printf("\n. Setting t1_new to %f",t1); */
2069  /*      t1_new = t1; */
2070  /* /\*          Exit("\n"); *\/ */
2071  /*    } */
2072  /*     } */
2073 
2074  if(t1_new < t0)
2075    {
2076      t1_new = t0+1.E-4;
2077      PhyML_Printf("\n");
2078      PhyML_Printf("\n. a is root -> %s",(a == tree->n_root)?("YES"):("NO"));
2079      PhyML_Printf("\n. t0 = %f t1_new = %f t1 = %f",t0,t1_new,t1);
2080      PhyML_Printf("\n. t_min=%f t_max=%f",t_min,t_max);
2081      PhyML_Printf("\n. l1 = %f",l1);
2082      PhyML_Printf("\n. bl_min = %f bl_max = %f",bl_min,bl_max);
2083      PhyML_Printf("\n. (t1-t0)=%f (t2-t1)=%f",t1-t0,t2-t1);
2084      PhyML_Printf("\n. l1 = %f l2 = %f cov11=%f cov22=%f cov33=%f",l1,l2,cov11,cov22,cov33);
2085      PhyML_Printf("\n. clock=%G",tree->rates->clock_r);
2086      PhyML_Printf("\n. u0=%f r1=%f r2=%f r3=%f",u0,r1,r2,r3);
2087      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
2088      /*       Exit("\n"); */
2089    }
2090  if(t1_new > MIN(t2,t3))
2091    {
2092      PhyML_Printf("\n");
2093      PhyML_Printf("\n. a is root -> %s",(a == tree->n_root)?("YES"):("NO"));
2094      PhyML_Printf("\n. t0 = %f t1_new = %f t1 = %f t2 = %f t3 = %f MIN(t2,t3)=%f",t0,t1_new,t1,t2,t3,MIN(t2,t3));
2095      PhyML_Printf("\n. t_min=%f t_max=%f",t_min,t_max);
2096      PhyML_Printf("\n. l2 = %f",l2);
2097      PhyML_Printf("\n. bl_min = %f bl_max = %f",bl_min,bl_max);
2098      PhyML_Printf("\n. (t1-t0)=%f (t2-t1)=%f",t1-t0,t2-t1);
2099      PhyML_Printf("\n. l1 = %f l2 = %f cov11=%f cov22=%f cov33=%f",l1,l2,cov11,cov22,cov33);
2100      PhyML_Printf("\n. clock=%G",tree->rates->clock_r);
2101      PhyML_Printf("\n. u0=%f r1=%f r2=%f r3=%f",u0,r1,r2,r3);
2102      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
2103      /*       Exit("\n"); */
2104    }
2105 
2106  if(isnan(t1_new))
2107    {
2108      PhyML_Printf("\n. run=%d",tree->mcmc->run);
2109      PhyML_Printf("\n. mean=%G var=%G",cond_mu[0],cond_cov[0*3+0]);
2110      PhyML_Printf("\n. t1=%f l1=%G r1=%G t0=%G",t1,l1,r1,t0);
2111      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
2112      /*       Exit("\n"); */
2113    }
2114 
2115  if(tree->mcmc->use_data == YES)
2116    tree->rates->nd_t[d->num] = t1_new;
2117  else
2118    {
2119      u = Uni();
2120      tree->rates->nd_t[d->num] = u*(t_max-t_min) + t_min;
2121    }
2122
2123  RATES_Update_Norm_Fact(tree);
2124  RATES_Update_Cur_Bl(tree);
2125 
2126  cur_lnL_data = tree->c_lnL;
2127  cur_lnL_rate = tree->rates->c_lnL_rates;
2128  new_lnL_data = tree->c_lnL;
2129  new_lnL_rate = tree->rates->c_lnL_rates;
2130 
2131  if(tree->mcmc->use_data) 
2132    {
2133      /* !!!!!!!!!!!!!!!!! */
2134      /* tree->both_sides = NO; */
2135      /* new_lnL_data = Lk(tree); */
2136
2137      if(tree->io->lk_approx == EXACT)
2138        {
2139          Update_PMat_At_Given_Edge(b1,tree);
2140          Update_PMat_At_Given_Edge(b2,tree);
2141          Update_PMat_At_Given_Edge(b3,tree);
2142          Update_P_Lk(tree,b1,d);
2143        }
2144      new_lnL_data = Lk(b1,tree);
2145    }
2146 
2147  new_lnL_rate = RATES_Lk_Rates(tree);
2148
2149  ratio = 0.0;
2150
2151  /* Proposal ratio */
2152  if(tree->mcmc->use_data)
2153    ratio += (Log_Dnorm_Trunc(l1,    cond_mu[0],inflate_var*SQRT(cond_cov[0*3+0]),bl_min,bl_max,&err) - 
2154              Log_Dnorm_Trunc(new_l1,cond_mu[0],inflate_var*SQRT(cond_cov[0*3+0]),bl_min,bl_max,&err));
2155   
2156  /* Prior ratio */
2157  ratio += (new_lnL_rate - cur_lnL_rate);
2158
2159  /* Likelihood ratio */
2160  ratio += (new_lnL_data - cur_lnL_data);
2161
2162  /*   printf("\n* d:%d Ratio=%f l1=%f new_l1=%f mean=%f ml=%f sd=%f [%f %f]", */
2163  /*     d->num, */
2164  /*     EXP(ratio), */
2165  /*     l1,new_l1, */
2166  /*     cond_mu[0], */
2167  /*     tree->rates->mean_l[b1->num], */
2168  /*     SQRT(cond_cov[0*3+0]), */
2169  /*     Log_Dnorm(l1,cond_mu[0],SQRT(cond_cov[0*3+0]),&err),Log_Dnorm(new_l1,cond_mu[0],SQRT(cond_cov[0*3+0]),&err)); */
2170 
2171  ratio = EXP(ratio);
2172
2173
2174  u = Uni();
2175  if(u > MIN(1.,ratio))
2176    {
2177      tree->rates->nd_t[d->num] = t1; /* reject */
2178      tree->rates->c_lnL_rates        = cur_lnL_rate;
2179      tree->c_lnL               = cur_lnL_data;
2180      RATES_Update_Cur_Bl(tree);
2181      if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) 
2182        {
2183          Update_PMat_At_Given_Edge(b1,tree);
2184          Update_PMat_At_Given_Edge(b2,tree);
2185          Update_PMat_At_Given_Edge(b3,tree);
2186          Update_P_Lk(tree,b1,d);
2187        }
2188    }
2189  else
2190    {
2191      tree->mcmc->acc_move[num_move]++;
2192    }
2193 
2194  RATES_Update_Norm_Fact(tree);
2195
2196  tree->mcmc->run_move[num_move]++;
2197 
2198  if(traversal == YES)
2199    {
2200      if(d->tax == YES) return;
2201      else
2202        {
2203          For(i,3)
2204            if(d->v[i] != a && d->b[i] != tree->e_root)
2205              {
2206                if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) Update_P_Lk(tree,d->b[i],d);
2207                RATES_Posterior_One_Time(d,d->v[i],YES,tree);
2208              }
2209        }
2210      if(tree->io->lk_approx == EXACT && tree->mcmc->use_data) Update_P_Lk(tree,b1,d);
2211    }
2212 
2213}
2214
2215//////////////////////////////////////////////////////////////
2216//////////////////////////////////////////////////////////////
2217
2218
2219void RATES_Posterior_Time_Root(t_tree *tree)
2220{
2221  /*
2222        Root, T0
2223        / \
2224  l1   /   \ l2
2225      /     \
2226     v1,t1   v2,t2
2227
2228  */
2229
2230  phydbl t1,t2;
2231  phydbl u0,u1,u2;
2232  phydbl cel,cvl;
2233  int i,dim;
2234  t_edge *b;
2235  t_node *root;
2236  phydbl t0,t0_min, t0_max;
2237  phydbl new_t0;
2238/*   phydbl t_max_01, t_max_02; */
2239  int err;
2240  phydbl cr;
2241  phydbl bl_min, bl_max;
2242  phydbl new_l;
2243  phydbl new_lnL_data, cur_lnL_data, cur_lnL_rate;
2244  phydbl u,ratio;
2245
2246  dim    = 2*tree->n_otu-3;
2247  b      = tree->e_root;
2248  root   = tree->n_root;
2249  t0     = tree->rates->nd_t[root->num];
2250  t1     = tree->rates->nd_t[root->v[2]->num];
2251  t2     = tree->rates->nd_t[root->v[1]->num];
2252  u1     = tree->rates->br_r[root->v[2]->num];
2253  u2     = tree->rates->br_r[root->v[1]->num];
2254  u0     = 1.0;
2255  cr     = tree->rates->clock_r;
2256  t0_min = -BIG;
2257  t0_max = MIN(t1,t2);
2258 
2259  /*   t0_max = MIN(t1 - (1./tree->rates->nu)*POW((u0-u1)/tree->rates->z_max,2), */
2260  /*           t2 - (1./tree->rates->nu)*POW((u0-u2)/tree->rates->z_max,2)); */
2261 
2262  /*   if(u1 > u0) t_max_01 = t1 - (1./tree->rates->nu)*POW((u1-u0)/(PointNormal(tree->rates->p_max*Pnorm(.0,.0,1.))),2); */
2263  /*   else        t_max_01 = t1 - (1./tree->rates->nu)*POW((u1-u0)/(PointNormal(tree->rates->p_max*(1.-Pnorm(.0,.0,1.)))),2); */
2264 
2265  /*   if(u2 > u0) t_max_02 = t2 - (1./tree->rates->nu)*POW((u2-u0)/(PointNormal(tree->rates->p_max*Pnorm(.0,.0,1.))),2); */
2266  /*   else        t_max_02 = t2 - (1./tree->rates->nu)*POW((u2-u0)/(PointNormal(tree->rates->p_max*(1.-Pnorm(.0,.0,1.)))),2); */
2267 
2268 
2269  /*   t_max_01 = RATES_Find_Max_Dt_Bisec(u1,u0,tree->rates->t_prior_min[root->num],t1,tree->rates->nu,tree->rates->p_max,(u1 < u0)?YES:NO); */
2270  /*   t_max_02 = RATES_Find_Max_Dt_Bisec(u2,u0,tree->rates->t_prior_min[root->num],t2,tree->rates->nu,tree->rates->p_max,(u2 < u0)?YES:NO); */
2271  /*   t0_max = MIN(t_max_01,t_max_02); */
2272   
2273  /*   RATES_Min_Max_Interval(u0,u1,u2,r3,t0,t2,t3,&t_min,&t_max,tree->rates->nu,tree->rates->p_max,tree); */
2274
2275  t0_min = MAX(t0_min,tree->rates->t_prior_min[root->num]);
2276  t0_max = MIN(t0_max,tree->rates->t_prior_max[root->num]);
2277
2278  t0_max -= tree->rates->min_dt;
2279
2280  if(t0_min > t0_max) return;
2281
2282  tree->rates->t_prior[root->num] = Uni()*(t0_max - t0_min) + t0_min;
2283
2284  u0 *= cr;
2285  u1 *= cr;
2286  u2 *= cr;
2287
2288  if(FABS(tree->rates->t_prior_min[root->num] - tree->rates->t_prior_max[root->num]) < 1.E-10) return;
2289
2290  cel=0.0;
2291  For(i,dim) if(i != b->num) cel += tree->rates->reg_coeff[b->num*dim+i] * (tree->rates->u_cur_l[i] - tree->rates->mean_l[i]);
2292  cel += tree->rates->mean_l[b->num];
2293
2294  cvl = tree->rates->cond_var[b->num];
2295 
2296  bl_min = u1 * (t1 - t0_max) + u2 * (t2 - t0_max); 
2297  bl_max = u1 * (t1 - t0_min) + u2 * (t2 - t0_min);
2298
2299  if(bl_min > bl_max) return;
2300
2301  new_l = Rnorm_Trunc(cel,SQRT(cvl),bl_min,bl_max,&err);
2302
2303  new_t0 = (u1*t1 + u2*t2 - new_l)/(u1+u2);
2304
2305  if(t0 > t1 || t0 > t2)
2306    {
2307      PhyML_Printf("\n");
2308      PhyML_Printf("\n. Run = %d",tree->mcmc->run);
2309      PhyML_Printf("\n. t0=%f t1=%f t2=%f",t0,t1,t2);
2310      PhyML_Printf("\n. t0_min=%f t0_max=%f",t0_min,t0_max);
2311      PhyML_Printf("\n. new_l=%f cel=%f",new_l,cel);
2312      PhyML_Printf("\n. u0=%f u1=%f u2=%f",u0/cr,u1/cr,u2/cr);
2313      PhyML_Printf("\n. Nu = %f Clock = %f",tree->rates->nu,tree->rates->clock_r);
2314      PhyML_Printf("\n. Setting t0 to %f",tree->rates->nd_t[root->num]);
2315      return;
2316    }
2317
2318  if(t0 < t0_min || t0 > t0_max)
2319    {
2320      PhyML_Printf("\n");
2321      PhyML_Printf("\n. Run = %d",tree->mcmc->run);
2322      PhyML_Printf("\n. t0=%f t1=%f t2=%f",t0,t1,t2);
2323      PhyML_Printf("\n. t0_min=%f t0_max=%f",t0_min,t0_max);
2324      PhyML_Printf("\n. u0=%f u1=%f u2=%f",u0/cr,u1/cr,u2/cr);
2325      PhyML_Printf("\n. Nu = %f Clock = %f",tree->rates->nu,tree->rates->clock_r);
2326      PhyML_Printf("\n. Setting t0 to %f",tree->rates->nd_t[root->num]);
2327      t0 = tree->rates->nd_t[root->num];     
2328    }
2329
2330  /* Sample according to prior */
2331/*   tree->rates->nd_t[root->num] = tree->rates->t_prior[root->num]; */
2332
2333  /* Sample according to posterior */
2334  tree->rates->nd_t[root->num] = new_t0;
2335
2336  RATES_Update_Norm_Fact(tree);
2337  RATES_Update_Cur_Bl(tree);
2338
2339  cur_lnL_data = tree->c_lnL;
2340  cur_lnL_rate = tree->rates->c_lnL_rates;
2341  new_lnL_data = tree->c_lnL;
2342 
2343  if(tree->mcmc->use_data) new_lnL_data = Lk(NULL,tree);
2344   
2345  ratio = 0.0;
2346  /* Prior ratio */
2347  ratio += .0;
2348  /* Likelihood ratio */
2349  ratio += new_lnL_data - cur_lnL_data;
2350
2351  ratio = EXP(ratio);
2352  u = Uni();
2353  if(u > MIN(1.,ratio))
2354    {
2355      tree->rates->nd_t[root->num] = t0; /* reject */
2356      tree->rates->c_lnL_rates     = cur_lnL_rate;
2357      tree->c_lnL                  = cur_lnL_data;
2358    }
2359  else
2360    {
2361      tree->mcmc->acc_move[tree->mcmc->num_move_nd_t]++;
2362    }
2363
2364  RATES_Update_Norm_Fact(tree);
2365  RATES_Update_Cur_Bl(tree);
2366
2367  tree->mcmc->run_move[tree->mcmc->num_move_nd_t]++;
2368  tree->mcmc->acc_rate[tree->mcmc->num_move_nd_t] = 
2369    (tree->mcmc->acc_move[tree->mcmc->num_move_nd_t]+1.E-6)/ 
2370    (tree->mcmc->run_move[tree->mcmc->num_move_nd_t]+1.E+6);
2371
2372}
2373
2374//////////////////////////////////////////////////////////////
2375//////////////////////////////////////////////////////////////
2376
2377
2378void RATES_Update_Cur_Bl(t_tree *tree)
2379{
2380  RATES_Update_Norm_Fact(tree);
2381
2382  RATES_Update_Cur_Bl_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,tree);
2383  RATES_Update_Cur_Bl_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,tree);
2384 
2385  if(tree->mod && tree->mod->log_l == YES)
2386    {
2387      tree->e_root->l->v = 
2388        EXP(tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num]) +
2389        EXP(tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[1]->num]) ;
2390      tree->e_root->l->v = LOG(tree->e_root->l->v);
2391    }
2392  else
2393    {
2394      tree->e_root->l->v = 
2395        tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num] +
2396        tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[1]->num] ;
2397    }
2398
2399  tree->rates->u_cur_l[tree->e_root->num] = tree->e_root->l->v;
2400  tree->n_root_pos = tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num] / tree->e_root->l->v;
2401
2402  if(tree->rates->model == GUINDON)
2403    {
2404      phydbl t0,t1,t2;
2405      t_node *n0, *n1;
2406     
2407      n0 = tree->n_root->v[2];
2408      n1 = tree->n_root->v[1];
2409      t1 = tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[2]->num];
2410      t2 = tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[1]->num];
2411      t0 = tree->rates->nd_t[tree->n_root->num];
2412
2413      tree->e_root->l->v = 
2414        (t1-t0)/(t1+t2-2.*t0)*tree->rates->cur_gamma_prior_mean[n0->num] +
2415        (t2-t0)/(t1+t2-2.*t0)*tree->rates->cur_gamma_prior_mean[n1->num];
2416     
2417      tree->e_root->l_var->v = 
2418        POW((t1-t0)/(t1+t2-2.*t0),2)*tree->rates->cur_gamma_prior_var[n0->num] +
2419        POW((t2-t0)/(t1+t2-2.*t0),2)*tree->rates->cur_gamma_prior_var[n1->num];
2420
2421      /* printf("\n. ROOT: %f %f %f %f", */
2422      /*             tree->rates->cur_gamma_prior_mean[n0->num], */
2423      /*             tree->rates->cur_gamma_prior_var[n0->num], */
2424      /*             tree->rates->cur_gamma_prior_mean[n1->num], */
2425      /*             tree->rates->cur_gamma_prior_var[n1->num]); */
2426    }
2427}
2428
2429//////////////////////////////////////////////////////////////
2430//////////////////////////////////////////////////////////////
2431
2432
2433void RATES_Update_Cur_Bl_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, t_tree *tree)
2434{
2435  phydbl dt,rr,cr,ra,rd,ta,td,nu;
2436
2437  tree->rates->br_do_updt[d->num] = YES;
2438
2439  if(tree->rates->br_do_updt[d->num] == YES)
2440    {
2441      tree->rates->br_do_updt[d->num] = NO;
2442
2443      dt = tree->rates->nd_t[d->num] - tree->rates->nd_t[a->num];
2444      cr = tree->rates->clock_r;
2445      rd = tree->rates->br_r[d->num];
2446      ra = tree->rates->br_r[a->num];
2447      td = tree->rates->nd_t[d->num];
2448      ta = tree->rates->nd_t[a->num];
2449      nu = tree->rates->nu;
2450
2451
2452      if(tree->rates->model_log_rates == YES)
2453        {
2454          /* Artihmetic average */
2455          rr = (EXP(ra) + EXP(rd))/2.;
2456        }
2457      else
2458        {
2459          rr = (ra+rd)/2.;
2460        }
2461
2462      tree->rates->cur_l[d->num] = dt*rr*cr;
2463     
2464      if(tree->rates->model == GUINDON)
2465        {
2466          phydbl m,v;
2467
2468          Integrated_Geometric_Brownian_Bridge_Moments(dt,ra,rd,nu,&m,&v);
2469         
2470          m *= cr*dt; // the actual rate average is m * cr. We multiply by dt in order to derive the value for the branch length
2471          v *= (cr*cr)*(dt*dt);
2472
2473          tree->rates->cur_gamma_prior_mean[d->num] = m;
2474          tree->rates->cur_gamma_prior_var[d->num]  = v;
2475
2476          tree->rates->cur_l[d->num] = tree->rates->cur_gamma_prior_mean[d->num]; // Required for having proper branch lengths in Write_Tree function
2477        }
2478     
2479      if(tree->mod && tree->mod->log_l == YES) tree->rates->cur_l[d->num] = LOG(tree->rates->cur_l[d->num]);
2480     
2481      if(b)
2482        {
2483          b->l->v                      = tree->rates->cur_l[d->num];
2484          tree->rates->u_cur_l[b->num] = tree->rates->cur_l[d->num];
2485          b->l_var->v                  = tree->rates->cur_gamma_prior_var[d->num];
2486        }
2487     
2488      if(b && (isnan(b->l->v) || isnan(b->l_var->v)))
2489        {
2490          PhyML_Printf("\n. dt=%G rr=%G cr=%G ra=%G rd=%G nu=%G %f %f ",dt,rr,cr,ra,rd,nu,b->l_var->v,b->l->v);   
2491          PhyML_Printf("\n. ta=%G td=%G ra*cr=%G rd*cr=%G sd=%G",
2492                       ta,td,ra*cr,rd*cr,
2493                       SQRT(dt*nu)*cr);
2494          PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
2495          Exit("\n");
2496        }
2497    }
2498
2499  if(d->tax) return;
2500  else
2501    {
2502      int i;
2503      For(i,3) 
2504        if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root)) 
2505          RATES_Update_Cur_Bl_Pre(d,d->v[i],d->b[i],tree);
2506    }
2507}
2508
2509//////////////////////////////////////////////////////////////
2510//////////////////////////////////////////////////////////////
2511
2512void RATES_Bl_To_Bl(t_tree *tree)
2513{
2514  RATES_Bl_To_Bl_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,tree);
2515  RATES_Bl_To_Bl_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,tree);
2516  /* tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num] = tree->a_edges[tree->e_root->num]->l->v * tree->n_root_pos; */
2517  /* tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[1]->num] = tree->a_edges[tree->e_root->num]->l->v * (1. - tree->n_root_pos); */
2518  tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[2]->num] = tree->a_edges[tree->e_root->num]->l->v * 0.5;
2519  tree->rates->cur_l[tree->n_root->v[1]->num] = tree->a_edges[tree->e_root->num]->l->v * (1. - 0.5);
2520}
2521
2522//////////////////////////////////////////////////////////////
2523//////////////////////////////////////////////////////////////
2524
2525void RATES_Bl_To_Bl_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, t_tree *tree)
2526{
2527
2528  if(b) 
2529    {
2530      tree->rates->cur_l[d->num] = b->l->v;
2531    }
2532
2533  if(d->tax) return;
2534  else
2535    {
2536      int i;
2537
2538      For(i,3) 
2539        if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root)) 
2540          RATES_Bl_To_Bl_Pre(d,d->v[i],d->b[i],tree);
2541    }
2542}
2543
2544//////////////////////////////////////////////////////////////
2545//////////////////////////////////////////////////////////////
2546
2547void RATES_Bl_To_Ml(t_tree *tree)
2548{
2549  RATES_Bl_To_Ml_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,tree);
2550  RATES_Bl_To_Ml_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,tree);
2551  tree->rates->u_ml_l[tree->e_root->num] = tree->a_edges[tree->e_root->num]->l->v;
2552  tree->rates->ml_l[tree->n_root->v[2]->num] = tree->rates->u_ml_l[tree->e_root->num] * tree->n_root_pos;
2553  tree->rates->ml_l[tree->n_root->v[1]->num] = tree->rates->u_ml_l[tree->e_root->num] * (1. - tree->n_root_pos);
2554}
2555
2556//////////////////////////////////////////////////////////////
2557//////////////////////////////////////////////////////////////
2558
2559void RATES_Bl_To_Ml_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, t_tree *tree)
2560{
2561
2562  if(b) 
2563    {
2564      tree->rates->u_ml_l[b->num] = b->l->v;
2565      tree->rates->ml_l[d->num]   = b->l->v;
2566    }
2567
2568  if(d->tax) return;
2569  else
2570    {
2571      int i;
2572
2573      For(i,3) 
2574        if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root)) 
2575          RATES_Bl_To_Ml_Pre(d,d->v[i],d->b[i],tree);
2576    }
2577}
2578
2579//////////////////////////////////////////////////////////////
2580//////////////////////////////////////////////////////////////
2581
2582
2583void RATES_Get_Cov_Matrix_Rooted(phydbl *unroot_cov, t_tree *tree)
2584{
2585  int i,dim;
2586
2587  dim = 2*tree->n_otu-3;
2588
2589  RATES_Get_Cov_Matrix_Rooted_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],NULL,unroot_cov,tree);
2590  RATES_Get_Cov_Matrix_Rooted_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],NULL,unroot_cov,tree);
2591
2592  For(i,dim+1) tree->rates->cov_l[i*(dim+1)+tree->n_root->v[2]->num] /= 2.;
2593  For(i,dim+1) tree->rates->cov_l[i*(dim+1)+tree->n_root->v[1]->num] /= 2.;
2594  For(i,dim+1) tree->rates->cov_l[tree->n_root->v[2]->num*(dim+1)+i] /= 2.;
2595  For(i,dim+1) tree->rates->cov_l[tree->n_root->v[1]->num*(dim+1)+i] /= 2.;
2596
2597}
2598
2599//////////////////////////////////////////////////////////////
2600//////////////////////////////////////////////////////////////
2601
2602
2603void RATES_Get_Cov_Matrix_Rooted_Pre(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, phydbl *cov, t_tree *tree)
2604{
2605  int i, dim;
2606  t_node *n;
2607
2608  dim       = 2*tree->n_otu-3;
2609  n         = NULL;
2610
2611  For(i,dim) 
2612    { 
2613      if(tree->a_edges[i] != tree->e_root)
2614        {
2615          n = 
2616            (tree->a_edges[i]->left->anc == tree->a_edges[i]->rght)?
2617            (tree->a_edges[i]->left):
2618            (tree->a_edges[i]->rght);
2619
2620          if(b)
2621            {
2622              tree->rates->cov_l[d->num*(dim+1) + n->num] = cov[b->num*dim + i];
2623            }
2624          else
2625            {
2626              tree->rates->cov_l[d->num*(dim+1) + n->num] = cov[tree->e_root->num*dim + i];
2627            }
2628        }
2629      else
2630        {
2631          n = tree->e_root->left;
2632          if(b)
2633            tree->rates->cov_l[d->num*(dim+1) + n->num] = cov[b->num*dim + i];
2634          else
2635            tree->rates->cov_l[d->num*(dim+1) + n->num] = cov[tree->e_root->num*dim + i];
2636
2637          n = tree->e_root->rght;
2638          if(b)
2639            tree->rates->cov_l[d->num*(dim+1) + n->num] = cov[b->num*dim + i];
2640          else
2641            tree->rates->cov_l[d->num*(dim+1) + n->num] = cov[tree->e_root->num*dim + i];
2642        }
2643    }
2644
2645
2646  if(d->tax) return;
2647  else
2648    {
2649      For(i,3)
2650        if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root)) 
2651          RATES_Get_Cov_Matrix_Rooted_Pre(d,d->v[i],d->b[i],cov,tree);
2652    }
2653}
2654
2655//////////////////////////////////////////////////////////////
2656//////////////////////////////////////////////////////////////
2657
2658
2659void RATES_Covariance_Mu(t_tree *tree)
2660{
2661  int i,j;
2662  phydbl dt,var;
2663  int dim;
2664  int lca_num;
2665
2666  dim = 2*tree->n_otu-2;
2667
2668  For(i,dim*dim) tree->rates->cov_r[i] = 0.0;
2669
2670  dt =  tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[2]->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->num];
2671  var = dt * tree->rates->nu;
2672  tree->rates->cov_r[tree->n_root->v[2]->num*dim+tree->n_root->v[2]->num] = var;
2673
2674
2675  dt = tree->rates->nd_t[tree->n_root->v[1]->num] - tree->rates->nd_t[tree->n_root->num];
2676  var = dt * tree->rates->nu;
2677  tree->rates->cov_r[tree->n_root->v[1]->num*dim+tree->n_root->v[1]->num] = var;
2678
2679  RATES_Variance_Mu_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],tree);
2680  RATES_Variance_Mu_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],tree);
2681
2682  For(i,dim)
2683    {
2684      for(j=i+1;j<dim;j++)
2685        {
2686          lca_num = tree->rates->lca[i*(dim+1)+j]->num;
2687          if(lca_num < dim) 
2688            {
2689              tree->rates->cov_r[i*dim+j] = tree->rates->cov_r[lca_num*dim+lca_num];       
2690              tree->rates->cov_r[j*dim+i] = tree->rates->cov_r[i*dim+j];
2691            }
2692          else if(lca_num == dim)
2693            {
2694              tree->rates->cov_r[i*dim+j] = 0.0;           
2695              tree->rates->cov_r[j*dim+i] = 0.0;
2696            }
2697          else
2698            {
2699              PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
2700              Exit("\n");
2701            }
2702        }
2703    }
2704}
2705
2706//////////////////////////////////////////////////////////////
2707//////////////////////////////////////////////////////////////
2708
2709
2710void RATES_Variance_Mu_Pre(t_node *a, t_node *d, t_tree *tree)
2711{
2712  int dim;
2713  phydbl var0;
2714  phydbl dt1,var1;
2715  phydbl dt2,var2;
2716  int i;
2717  int dir1, dir2;
2718
2719  dim = 2*tree->n_otu-2;
2720
2721  if(d->tax) return;
2722
2723  dir1 = dir2 = -1;
2724  For(i,3)
2725    {
2726      if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
2727        {
2728          if(dir1 < 0) dir1 = i;
2729          else         dir2 = i;
2730        }
2731    }
2732
2733
2734  var0 = tree->rates->cov_r[d->num*dim+d->num];
2735
2736  dt1  = tree->rates->nd_t[d->v[dir1]->num] - tree->rates->nd_t[d->num];
2737  var1 = tree->rates->nu*dt1;
2738
2739  dt2  = tree->rates->nd_t[d->v[dir2]->num] - tree->rates->nd_t[d->num];
2740  var2 = tree->rates->nu*dt2;
2741
2742  tree->rates->cov_r[d->v[dir1]->num*dim+d->v[dir1]->num] = var0+var1;
2743  tree->rates->cov_r[d->v[dir2]->num*dim+d->v[dir2]->num] = var0+var2;
2744
2745
2746  For(i,3)
2747    {
2748      if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
2749        {
2750          RATES_Variance_Mu_Pre(d,d->v[i],tree);
2751        }
2752    }
2753}
2754
2755//////////////////////////////////////////////////////////////
2756//////////////////////////////////////////////////////////////
2757
2758
2759void RATES_Fill_Lca_Table(t_tree *tree)
2760{
2761  int i,j;
2762  int dim;
2763 
2764  dim = 2*tree->n_otu-1;
2765
2766  For(i,dim)
2767    {
2768      for(j=i;j<dim;j++)
2769        {
2770          tree->rates->lca[i*dim+j] = Find_Lca_Pair_Of_Nodes(tree->a_nodes[i],tree->a_nodes[j],tree);
2771          tree->rates->lca[j*dim+i] = tree->rates->lca[i*dim+j];
2772        }
2773    }
2774}
2775
2776//////////////////////////////////////////////////////////////
2777//////////////////////////////////////////////////////////////
2778
2779/* Get V(L_{i} | L_{-i}) for all i */
2780void RATES_Get_Conditional_Variances(t_tree *tree)
2781{
2782  int i,j;
2783  short int *is_1;
2784  phydbl *a;
2785  int dim;
2786  t_edge *b;
2787  phydbl *cond_mu, *cond_cov;
2788
2789  dim      = 2*tree->n_otu-3;
2790  a        = tree->rates->_2n_vect1;
2791  is_1     = tree->rates->_2n_vect5;
2792  b        = NULL;
2793  cond_mu  = tree->rates->_2n_vect2;
2794  cond_cov = tree->rates->_2n2n_vect1;
2795
2796  For(i,dim) a[i] = tree->rates->mean_l[i] * (Uni() * 0.2 + 0.9);
2797
2798  For(i,dim)
2799    {
2800      b = tree->a_edges[i];
2801
2802      For(j,dim) is_1[j] = 0;
2803      is_1[b->num]       = 1;
2804
2805      For(j,dim*dim) cond_cov[j] = 0.0;
2806      For(j,dim)     cond_mu[j]  = 0.0;
2807      Normal_Conditional(tree->rates->mean_l,tree->rates->cov_l,a,dim,is_1,1,cond_mu,cond_cov);
2808     
2809      tree->rates->cond_var[b->num] = cond_cov[b->num*dim+b->num];
2810    }
2811}
2812
2813//////////////////////////////////////////////////////////////
2814//////////////////////////////////////////////////////////////
2815
2816
2817void RATES_Get_All_Reg_Coeff(t_tree *tree)
2818{
2819  int i,j;
2820  short int *is_1;
2821  phydbl *a;
2822  int dim;
2823  t_edge *b;
2824
2825  dim  = 2*tree->n_otu-3;
2826  a    = tree->rates->_2n_vect1;
2827  is_1 = tree->rates->_2n_vect5;
2828  b    = NULL;
2829
2830  For(i,dim) a[i] = tree->rates->mean_l[i] * (Uni() * 0.2 + 0.9);
2831
2832  For(i,dim)
2833    {
2834      b = tree->a_edges[i];
2835
2836      For(j,dim) is_1[j] = 0;
2837      is_1[b->num]       = 1;
2838     
2839      Get_Reg_Coeff(tree->rates->mean_l,tree->rates->cov_l,a,dim,is_1,1,tree->rates->reg_coeff+b->num*dim);
2840    }
2841}
2842
2843//////////////////////////////////////////////////////////////
2844//////////////////////////////////////////////////////////////
2845
2846
2847/* Get V(L_{i} | L_{-i}) for all i */
2848void RATES_Get_Trip_Conditional_Variances(t_tree *tree)
2849{
2850  int i,j;
2851  short int *is_1;
2852  phydbl *a;
2853  phydbl *cond_mu, *cond_cov;
2854  t_node *n;
2855  int n_otu;
2856
2857  a        = tree->rates->_2n_vect1;
2858  is_1     = tree->rates->_2n_vect5;
2859  cond_mu  = tree->rates->_2n_vect2;
2860  cond_cov = tree->rates->_2n2n_vect1;
2861  n        = NULL;
2862  n_otu    = tree->n_otu;
2863
2864  For(i,2*n_otu-3) a[i] = tree->rates->mean_l[i] * (Uni() * 0.2 + 0.9);
2865
2866  For(i,2*n_otu-2)
2867    {
2868      n = tree->a_nodes[i];
2869      if(!n->tax)
2870        {
2871          For(j,2*n_otu-3) is_1[j] = 0;
2872          is_1[n->b[0]->num] = 1;
2873          is_1[n->b[1]->num] = 1;
2874          is_1[n->b[2]->num] = 1;
2875         
2876          Normal_Conditional_Unsorted(tree->rates->mean_l,tree->rates->cov_l,a,2*n_otu-3,is_1,3,cond_mu,cond_cov);
2877         
2878          For(j,9) tree->rates->trip_cond_cov[n->num*9+j] = cond_cov[j];
2879        }
2880    }
2881}
2882
2883//////////////////////////////////////////////////////////////
2884//////////////////////////////////////////////////////////////
2885
2886
2887void RATES_Get_All_Trip_Reg_Coeff(t_tree *tree)
2888{
2889  int i,j;
2890  short int *is_1;
2891  phydbl *a;
2892  t_node *n;
2893  int n_otu;
2894
2895  a     = tree->rates->_2n_vect1;
2896  is_1  = tree->rates->_2n_vect5;
2897  n     = NULL;
2898  n_otu = tree->n_otu;
2899
2900  For(i,2*n_otu-3) a[i] = tree->rates->mean_l[i] * (Uni() * 0.2 + 0.9);
2901
2902  For(i,2*n_otu-2)
2903    {
2904      n = tree->a_nodes[i];
2905      if(!n->tax)
2906        {         
2907          For(j,2*n_otu-3) is_1[j] = 0;
2908          is_1[n->b[0]->num] = 1;
2909          is_1[n->b[1]->num] = 1;
2910          is_1[n->b[2]->num] = 1;
2911         
2912          Get_Reg_Coeff(tree->rates->mean_l,tree->rates->cov_l,a,2*n_otu-3,is_1,3,tree->rates->trip_reg_coeff+n->num*(6*n_otu-9));
2913        }
2914    }
2915}
2916
2917//////////////////////////////////////////////////////////////
2918//////////////////////////////////////////////////////////////
2919
2920
2921void RATES_Check_Lk_Rates(t_tree *tree, int *err)
2922{
2923  int i;
2924  phydbl u,u_anc;
2925  phydbl t,t_anc;
2926 
2927  *err = 0;
2928
2929  For(i,2*tree->n_otu-2)
2930    {
2931      u     = tree->rates->br_r[i];
2932      u_anc = tree->rates->br_r[tree->a_nodes[i]->anc->num];
2933      t     = tree->rates->nd_t[i];
2934      t_anc = tree->rates->nd_t[tree->a_nodes[i]->anc->num];
2935
2936      if(t_anc > t)
2937        {
2938          PhyML_Printf("\n. %d %d u=%f u_anc=%f t=%f t_anc=%f",i,tree->a_nodes[i]->anc->num,u,u_anc,t,t_anc);
2939          PhyML_Printf("\n. %d %d %d",tree->n_root->num,tree->n_root->v[2]->num,tree->n_root->v[1]->num);
2940          *err = 1;
2941        }
2942    }
2943}
2944
2945//////////////////////////////////////////////////////////////
2946//////////////////////////////////////////////////////////////
2947
2948
2949phydbl RATES_Expected_Tree_Length(t_tree *tree)
2950{
2951  int n;
2952  phydbl mean;
2953
2954  n    = 0;
2955  mean = 0.0;
2956  RATES_Expected_Tree_Length_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[2],1.0,&mean,&n,tree);
2957  RATES_Expected_Tree_Length_Pre(tree->n_root,tree->n_root->v[1],1.0,&mean,&n,tree);
2958
2959  if(n != 2*tree->n_otu-2)
2960    {
2961      PhyML_Printf("\n. n=%d 2n-2=%d",n,2*tree->n_otu-2);
2962      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
2963      Exit("\n");
2964    }
2965
2966  return mean;
2967}
2968
2969//////////////////////////////////////////////////////////////
2970//////////////////////////////////////////////////////////////
2971
2972
2973void RATES_Expected_Tree_Length_Pre(t_node *a, t_node *d, phydbl eranc, phydbl *mean, int *n, t_tree *tree)
2974{
2975  phydbl erdes;
2976  int i;
2977  phydbl loc_mean;
2978  int loc_n;
2979 
2980 
2981/*  erdes = u_anc - */
2982/*     sd*(Dnorm((tree->rates->min_rate-u_anc)/sd,.0,1.) - Dnorm((tree->rates->max_rate-u_anc)/sd,.0,1.))/ */
2983/*        (Pnorm((tree->rates->max_rate-u_anc)/sd,.0,1.) - Pnorm((tree->rates->min_rate-u_anc)/sd,.0,1.)); */
2984
2985  /* erdes = Norm_Trunc_Mean(eranc,sd,tree->rates->min_rate,tree->rates->max_rate); */
2986  erdes = 1.0;
2987
2988  loc_mean = *mean;
2989  loc_n = *n;
2990
2991  loc_mean *= loc_n;
2992  loc_mean += erdes;
2993  loc_mean /= (loc_n + 1);
2994
2995  *mean = loc_mean;
2996  *n    = loc_n + 1;
2997
2998
2999  if(d->tax) return;
3000  else
3001    For(i,3)
3002      if(d->v[i] != a && d->b[i] != tree->e_root)
3003        RATES_Expected_Tree_Length_Pre(d,d->v[i],erdes,mean,n,tree);
3004}
3005
3006//////////////////////////////////////////////////////////////
3007//////////////////////////////////////////////////////////////
3008
3009
3010void RATES_Update_Norm_Fact(t_tree *tree)
3011{
3012  int i;
3013  phydbl r,t,t_anc;
3014  phydbl num,denom;
3015 
3016  num = denom = 0.0;
3017
3018  For(i,2*tree->n_otu-2)
3019    {
3020      r     = tree->rates->br_r[i];
3021      t     = tree->rates->nd_t[i];
3022      t_anc = tree->rates->nd_t[tree->a_nodes[i]->anc->num];
3023
3024      num   += (t-t_anc);
3025      denom += (t-t_anc) * r;
3026
3027    }
3028  tree->rates->norm_fact = num/denom;
3029
3030  /* !!!!!!!!!!!!!!!!!! */
3031  tree->rates->norm_fact = 1.0;
3032}
3033
3034//////////////////////////////////////////////////////////////
3035//////////////////////////////////////////////////////////////
3036
3037//////////////////////////////////////////////////////////////
3038//////////////////////////////////////////////////////////////
3039
3040
3041void RATES_Normalise_Rates(t_tree *tree)
3042{
3043  phydbl expr,curr;
3044  int i;
3045 
3046  curr = RATES_Average_Substitution_Rate(tree);
3047  curr /= tree->rates->clock_r;
3048
3049  /* Set expected mean rate to one such that clock_r is
3050     easy to interpret regarding the mean values of br_r */
3051  expr = 1.0;
3052 
3053  For(i,2*tree->n_otu-2) 
3054    {
3055      tree->rates->br_r[i] *= expr/curr;
3056     
3057      if(tree->rates->br_r[i] > tree->rates->max_rate)
3058        tree->rates->br_r[i] = tree->rates->max_rate;
3059     
3060      if(tree->rates->br_r[i] < tree->rates->min_rate)
3061        tree->rates->br_r[i] = tree->rates->min_rate;
3062    }
3063     
3064  tree->rates->clock_r *= curr/expr;
3065  /* Branch lengths therefore do not change */
3066
3067/*   if(tree->rates->clock_r < tree->rates->min_clock) */
3068/*     { */
3069/*       PhyML_Printf("\n. Curr mean rates: %G",curr); */
3070/*       PhyML_Printf("\n. Set clock rate to: %G",tree->rates->clock_r); */
3071/*       tree->rates->clock_r = tree->rates->min_clock; */
3072/*     } */
3073/*   if(tree->rates->clock_r > tree->rates->max_clock) */
3074/*     { */
3075/*       PhyML_Printf("\n. Curr mean rates: %G",curr); */
3076/*       PhyML_Printf("\n. Set clock rate to: %G",tree->rates->clock_r); */
3077/*       tree->rates->clock_r = tree->rates->max_clock; */
3078/*     } */
3079
3080  RATES_Update_Norm_Fact(tree);
3081  RATES_Update_Cur_Bl(tree);
3082}
3083
3084//////////////////////////////////////////////////////////////
3085//////////////////////////////////////////////////////////////
3086
3087
3088phydbl RATES_Find_Max_Dt_Bisec(phydbl r, phydbl r_mean, phydbl ta, phydbl tc, phydbl nu, phydbl threshp, int inf)
3089{
3090  phydbl cdfr,cdf0;
3091  phydbl sd;
3092  phydbl trunc_cdf;
3093  phydbl ori_tc, ori_ta;
3094  phydbl tb;
3095
3096  ori_tc = tc;
3097  ori_ta = ta;
3098
3099/*   PhyML_Printf("\n Max %s r=%f r_mean%f",inf?"inf":"sup",r,r_mean); */
3100  do
3101    {
3102      tb = ta + (tc - ta)/2.;
3103
3104
3105      sd   = SQRT(nu*(ori_tc - tb));
3106      cdfr = Pnorm(r ,r_mean,sd);
3107      cdf0 = Pnorm(.0,r_mean,sd);
3108     
3109      if(inf)
3110        trunc_cdf = (cdfr - cdf0)/(1. - cdf0);
3111      else
3112        trunc_cdf = (1. - cdfr)/(1. - cdf0);
3113       
3114/*       PhyML_Printf("\n. ta=%15f tb=%15f tc=%15f cdf = %15f",ta,tb,tc,trunc_cdf); */
3115
3116      if(trunc_cdf > threshp)
3117        {
3118          ta = tb;
3119        }
3120      else
3121        {
3122          tc = tb;
3123        }
3124
3125    }while((tc - ta)/(ori_tc - ori_ta) > 0.001);
3126
3127  if(tb < ori_ta)
3128    {
3129      PhyML_Printf("\n. tb < ta r=%f r_mean=%f",r,r_mean);
3130      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3131      Exit("\n");
3132    }
3133  if(tb > ori_tc)
3134    {
3135      PhyML_Printf("\n. tb > tc r=%f r_mean=%f ori_ta=%f ori_tc=%f tb=%f",r,r_mean,ori_ta,ori_tc,tb);
3136      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3137      Exit("\n");
3138    }
3139
3140  return tb;
3141}
3142
3143//////////////////////////////////////////////////////////////
3144//////////////////////////////////////////////////////////////
3145
3146
3147phydbl RATES_Find_Min_Dt_Bisec(phydbl r, phydbl r_mean, phydbl ta, phydbl tc, phydbl nu, phydbl threshp, int inf)
3148{
3149  phydbl cdfr,cdf0;
3150  phydbl sd;
3151  phydbl trunc_cdf;
3152  phydbl ori_tc, ori_ta;
3153  phydbl tb;
3154
3155  ori_tc = tc;
3156  ori_ta = ta;
3157
3158/*   PhyML_Printf("\n Min %s r=%f r_mean=%f",inf?"inf":"sup",r,r_mean); */
3159  do
3160    {
3161
3162      tb = ta + (tc - ta)/2.;
3163
3164
3165      sd   = SQRT(nu*(tb - ori_ta));
3166      cdfr = Pnorm(r ,r_mean,sd);
3167      cdf0 = Pnorm(.0,r_mean,sd);
3168     
3169      if(inf)
3170        trunc_cdf = (cdfr - cdf0)/(1. - cdf0);
3171      else
3172        trunc_cdf = (1. - cdfr)/(1. - cdf0);
3173       
3174/*       PhyML_Printf("\n. ta=%15f tb=%15f tc=%15f cdf = %15f",ta,tb,tc,trunc_cdf); */
3175
3176      if(trunc_cdf > threshp)
3177        {
3178          tc = tb;
3179        }
3180      else
3181        {
3182          ta = tb;
3183        }
3184
3185    }while((tc - ta)/(ori_tc - ori_ta) > 0.001);
3186
3187  if(tb < ori_ta)
3188    {
3189      PhyML_Printf("\n. tb < ta r=%f r_mean=%f",r,r_mean);
3190      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3191      Exit("\n");
3192    }
3193  if(tb > ori_tc)
3194    {
3195      PhyML_Printf("\n. tb > tc r=%f r_mean=%f ori_ta=%f ori_tc=%f tb=%f",r,r_mean,ori_ta,ori_tc,tb);
3196      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3197      Exit("\n");
3198    }
3199
3200  return tb;
3201}
3202
3203//////////////////////////////////////////////////////////////
3204//////////////////////////////////////////////////////////////
3205
3206
3207void RATES_Min_Max_Interval(phydbl u0, phydbl u1, phydbl u2, phydbl u3, phydbl t0, phydbl t2, phydbl t3, 
3208                            phydbl *t_min, phydbl *t_max, phydbl nu, phydbl p_thresh, t_tree *tree)
3209{
3210  int n_eval;
3211  int i;
3212  phydbl sum_cdf;
3213  phydbl *cdf;
3214  phydbl t1;
3215  phydbl mint2t3;
3216 
3217  mint2t3 = MIN(t2,t3);
3218  n_eval = 5;
3219
3220  cdf = (phydbl *)mCalloc(n_eval,sizeof(phydbl));
3221
3222  sum_cdf = .0;
3223  For(i,n_eval)
3224    {
3225      t1 = t0 + (i + 1)*(mint2t3 - t0)/(n_eval + 1);
3226      cdf[i] = 
3227        Dnorm_Trunc(u1,u0,SQRT(nu*(t1-t0)),tree->rates->min_rate,tree->rates->max_rate) *
3228        Dnorm_Trunc(u2,u1,SQRT(nu*(t2-t1)),tree->rates->min_rate,tree->rates->max_rate) *
3229        Dnorm_Trunc(u3,u1,SQRT(nu*(t3-t1)),tree->rates->min_rate,tree->rates->max_rate) *
3230        (mint2t3 - t0) / (n_eval + 1);
3231      if(i) cdf[i] += cdf[i-1];
3232    }
3233  sum_cdf = cdf[i-1];
3234
3235  For(i,n_eval) cdf[i] /= sum_cdf;
3236
3237/*   PhyML_Printf("\n"); */
3238/*   For(i,n_eval) PhyML_Printf("\n* %f %f",cdf[i],sum_cdf); */
3239
3240  For(i,n_eval) 
3241    if(cdf[i] > p_thresh)
3242      {
3243        *t_min = t0 + (i + 1)*(mint2t3 - t0)/(n_eval + 1);
3244        break;
3245      }
3246
3247  For(i,n_eval) 
3248    if(cdf[i] > (1. - p_thresh))
3249      {
3250        *t_max = t0 + (i + 1)*(mint2t3 - t0)/(n_eval + 1);
3251        break;
3252      }
3253
3254  Free(cdf);
3255}
3256
3257//////////////////////////////////////////////////////////////
3258//////////////////////////////////////////////////////////////
3259
3260
3261phydbl RATES_Get_Correction_Factor(phydbl mode, phydbl sd, int *err, t_tree *tree)
3262{
3263
3264  phydbl K,X0,X1,X2,Y0,Y1,Y2;
3265  phydbl eps=0.01;
3266  phydbl A,B;
3267  phydbl slope,inter;
3268  phydbl denom;
3269
3270  *err = NO;
3271
3272
3273  /* DO NOTHING */
3274  return 0.0;
3275
3276
3277
3278  A = tree->rates->min_rate / sd;
3279  B = tree->rates->max_rate / sd;
3280  K = mode / sd;
3281
3282  X0 = 0.;
3283/*   Y0 = Dnorm(X0-K,.0,1.)/(1. - Pnorm(X0-K,.0,1.)) - X0; */
3284  Y0 = (Dnorm(A-K+X0,.0,1.)-Dnorm(B-K+X0,.0,1.))/(Pnorm(B-K+X0,.0,1.)-Pnorm(A-K+X0,.0,1.)) - X0;
3285
3286  X1 = .1;
3287/*   Y1 = Dnorm(X1-K,.0,1.)/(1. - Pnorm(X1-K,.0,1.)) - X1; */
3288  Y1 = (Dnorm(A-K+X1,.0,1.)-Dnorm(B-K+X1,.0,1.))/(Pnorm(B-K+X1,.0,1.)-Pnorm(A-K+X1,.0,1.)) - X1;
3289
3290/*   printf("\n. ^^ mean=%f sd=%f",mode,sd); */
3291
3292/*   printf("\n. X0=%f Y0=%f X1=%f Y1=%f",X0,Y0,X1,Y1); */
3293
3294  do
3295    {
3296     
3297      slope = (Y1-Y0)/(X1-X0);
3298      inter = Y0 - X0*(Y1-Y0)/(X1-X0);
3299
3300      X2 = -inter/slope;
3301     
3302      denom = (Pnorm(B-K+X2,.0,1.)-Pnorm(A-K+X2,.0,1.));
3303
3304      if(denom < 1.E-10) 
3305        {
3306/*        printf("\n. X2 = %f Y2=%f num=%f denom=%f Y1=%f Y0=%f X1=%f X0=%f mode=%f sd=%f",X2,Y2,num,denom,Y1,Y0,X1,X0,mode,sd);           */
3307          *err = YES;
3308          break;
3309        }
3310
3311/*       Y2 = Dnorm(X2-K,.0,1.)/(1. - Pnorm(X2-K,.0,1.)) - X2; */
3312      Y2 = (Dnorm(A-K+X2,.0,1.)-Dnorm(B-K+X2,.0,1.))/(Pnorm(B-K+X2,.0,1.)-Pnorm(A-K+X2,.0,1.)) - X2;
3313     
3314     /*  printf("\n. X2 = %f Y2=%f num=%f denom=%f Y1=%f Y0=%f X1=%f X0=%f",X2,Y2,num,denom,Y1,Y0,X1,X0); */
3315
3316      if(X2 > X1)
3317        {
3318          X0 = X1;
3319          X1 = X2;
3320          Y0 = Y1;
3321          Y1 = Y2;
3322        }
3323      else
3324        {
3325          X1 = X0;
3326          X0 = X2;
3327          Y1 = Y0;
3328          Y0 = Y2;
3329        }     
3330    }while(fabs(Y2) > eps);
3331
3332/*   printf("\n. shift = %f X2=%f Y2 = %f",X2*sd,X2,Y2); */
3333
3334  return X2 * sd;
3335}
3336
3337//////////////////////////////////////////////////////////////
3338//////////////////////////////////////////////////////////////
3339
3340
3341phydbl Sample_Average_Rate(t_node *a, t_node *d, t_tree *tree)
3342{
3343  return(-1.);
3344}
3345
3346//////////////////////////////////////////////////////////////
3347//////////////////////////////////////////////////////////////
3348
3349
3350void RATES_Update_Mean_Br_Len(int iter, t_tree *tree)
3351{
3352  int i,dim;
3353  phydbl *mean;
3354
3355  if(tree->rates->update_mean_l == NO) return;
3356
3357  dim = 2*tree->n_otu-3;
3358  mean = tree->rates->mean_l;
3359
3360  For(i,dim)
3361    {     
3362     mean[i] *= (phydbl)iter;
3363     mean[i] += tree->a_edges[i]->l->v;
3364     mean[i] /= (phydbl)(iter+1);
3365    }
3366}
3367
3368//////////////////////////////////////////////////////////////
3369//////////////////////////////////////////////////////////////
3370
3371
3372void RATES_Update_Cov_Br_Len(int iter, t_tree *tree)
3373{
3374  int i,j,dim;
3375  phydbl *mean,*cov;
3376
3377  if(tree->rates->update_cov_l == NO) return;
3378
3379  dim = 2*tree->n_otu-3;
3380  mean = tree->rates->mean_l;
3381  cov  = tree->rates->cov_l;
3382
3383  For(i,dim)
3384    {     
3385      For(j,dim)
3386        {
3387          cov[i*dim+j] += mean[i]*mean[j];
3388          cov[i*dim+j] *= (phydbl)tree->mcmc->run;
3389          cov[i*dim+j] += tree->a_edges[i]->l->v * tree->a_edges[j]->l->v;
3390          cov[i*dim+j] /= (phydbl)(tree->mcmc->run+1);
3391          cov[i*dim+j] -= mean[i]*mean[j];
3392
3393          if(i == j && cov[i*dim+j] < MIN_VAR_BL) cov[i*dim+j] = MIN_VAR_BL;
3394        }     
3395    }
3396}
3397
3398//////////////////////////////////////////////////////////////
3399//////////////////////////////////////////////////////////////
3400
3401
3402void RATES_Set_Mean_L(t_tree *tree)
3403{
3404  int i;
3405  For(i,2*tree->n_otu-3) 
3406    {
3407      tree->rates->mean_l[i] = tree->a_edges[i]->l->v;
3408    }
3409}
3410
3411//////////////////////////////////////////////////////////////
3412//////////////////////////////////////////////////////////////
3413
3414
3415void RATES_Record_Times(t_tree *tree)
3416{
3417  int i;
3418
3419  if(tree->rates->nd_t_recorded == YES)
3420    {
3421      PhyML_Printf("\n. Overwriting recorded times is forbidden.\n");
3422      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3423      Exit("\n");
3424    }
3425
3426  For(i,2*tree->n_otu-1) tree->rates->buff_t[i] = tree->rates->nd_t[i];
3427}
3428
3429//////////////////////////////////////////////////////////////
3430//////////////////////////////////////////////////////////////
3431
3432
3433void RATES_Reset_Times(t_tree *tree)
3434{
3435  int i;
3436  tree->rates->nd_t_recorded = NO;
3437  For(i,2*tree->n_otu-1) tree->rates->nd_t[i] = tree->rates->buff_t[i];
3438}
3439
3440//////////////////////////////////////////////////////////////
3441//////////////////////////////////////////////////////////////
3442
3443
3444void RATES_Record_Rates(t_tree *tree)
3445{
3446  int i;
3447
3448  if(tree->rates->br_r_recorded == YES)
3449    {
3450      PhyML_Printf("\n. Overwriting recorded rates is forbidden.\n");
3451      PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3452      Exit("\n");
3453    }
3454
3455  For(i,2*tree->n_otu-2) tree->rates->buff_r[i] = tree->rates->br_r[i];
3456}
3457
3458//////////////////////////////////////////////////////////////
3459//////////////////////////////////////////////////////////////
3460
3461
3462void RATES_Reset_Rates(t_tree *tree)
3463{
3464  int i;
3465  tree->rates->br_r_recorded = NO;
3466  For(i,2*tree->n_otu-2) tree->rates->br_r[i] = tree->rates->buff_r[i];
3467}
3468
3469//////////////////////////////////////////////////////////////
3470//////////////////////////////////////////////////////////////
3471
3472void RATES_Set_Clock_And_Nu_Max(t_tree *tree)
3473{
3474  phydbl dt,nu;
3475  phydbl min_t;
3476  int i;
3477  phydbl step;
3478  phydbl l_max;
3479  phydbl max_clock;
3480  phydbl r_max;
3481  phydbl tune;
3482  phydbl pa,pb;
3483
3484  if(tree->rates->model == THORNE || 
3485     tree->rates->model == GUINDON)
3486    {
3487      tune = 1.05;
3488     
3489      if(tree->rates->model_log_rates == NO)
3490        {
3491          r_max = LOG(tree->rates->max_rate);
3492        }
3493      else
3494        {
3495          r_max = tree->rates->max_rate;
3496        }
3497     
3498      l_max = tree->mod->l_max;
3499     
3500      min_t = .0;
3501      For(i,2*tree->n_otu-1) if(tree->rates->t_prior_min[i] < min_t) min_t = tree->rates->t_prior_min[i];
3502     
3503      dt = FABS(min_t);
3504      max_clock = l_max / dt; 
3505     
3506      nu   = 1.E-10;
3507      step = 1.E-1;
3508      do
3509        {
3510          do
3511            {
3512              nu += step;
3513              pa = Dnorm(0.0,  0.0,SQRT(nu*dt)); 
3514              pb = Dnorm(r_max,0.0,SQRT(nu*dt));
3515            }while(pa/pb > tune);
3516          nu -= step;
3517          step /= 10.;
3518        }while(step > 1.E-10);
3519     
3520      tree->rates->max_nu    = nu;
3521      /* tree->rates->max_nu    = 1.0; */
3522      tree->rates->max_clock = max_clock;
3523     
3524      PhyML_Printf("\n. Clock rate parameter upper bound set to %f expected subst./site/time unit",tree->rates->max_clock);
3525      PhyML_Printf("\n. Autocorrelation parameter upper bound set to %f",tree->rates->max_nu);
3526    }
3527}
3528
3529//////////////////////////////////////////////////////////////
3530//////////////////////////////////////////////////////////////
3531
3532void RATES_Set_Birth_Rate_Boundaries(t_tree *tree)
3533{
3534  phydbl lbda;
3535  phydbl p_above_min,p_below_max;
3536  phydbl min,max;
3537  int assign = YES;
3538
3539  min = -0.01*tree->rates->t_prior_max[tree->n_root->num];
3540  max = -100.*tree->rates->t_prior_min[tree->n_root->num];
3541
3542  for(lbda = 0.0001; lbda < 10; lbda+=0.0001)
3543    {
3544      p_above_min = 1. - POW(1.-EXP(-lbda*min),tree->n_otu);
3545      p_below_max = POW(1.-EXP(-lbda*max),tree->n_otu);
3546 
3547      if(p_above_min < 1.E-10) 
3548        { 
3549          tree->rates->birth_rate_max = lbda;
3550          break;
3551        }
3552      if(p_below_max > 1.E-10 && assign==YES)
3553        {
3554          assign = NO;
3555          tree->rates->birth_rate_min = lbda;
3556        }
3557    }
3558 
3559  /* tree->rates->birth_rate_min = 1.E-6; */
3560  /* tree->rates->birth_rate_max = 1.; */
3561  PhyML_Printf("\n. Birth rate lower bound set to %f.",tree->rates->birth_rate_min);
3562  PhyML_Printf("\n. Birth rate upper bound set to %f.",tree->rates->birth_rate_max);
3563
3564}
3565
3566
3567//////////////////////////////////////////////////////////////
3568//////////////////////////////////////////////////////////////
3569
3570
3571void RATES_Write_Mean_R_On_Edge_Label(t_node *a, t_node *d, t_edge *b, t_tree *tree)
3572{
3573
3574  if(b) 
3575    {
3576      if(!b->labels) 
3577        {
3578          Make_New_Edge_Label(b);       
3579          b->n_labels++;
3580        }
3581      sprintf(b->labels[0],"%f",tree->rates->mean_r[d->num] / (phydbl)(tree->mcmc->run/tree->mcmc->sample_interval+1.));
3582    }
3583
3584  if(d->tax) return;
3585  else
3586    {
3587      int i;
3588      For(i,3)
3589        {
3590          if((d->v[i] != a) && (d->b[i] != tree->e_root))
3591            {
3592              RATES_Write_Mean_R_On_Edge_Label(d,d->v[i],d->b[i],tree);
3593            }
3594        }
3595    }
3596}
3597
3598//////////////////////////////////////////////////////////////
3599//////////////////////////////////////////////////////////////
3600
3601
3602
3603//////////////////////////////////////////////////////////////
3604//////////////////////////////////////////////////////////////
3605
3606
3607phydbl RATES_Get_Mean_Rate_In_Subtree(t_node *root, t_tree *tree)
3608{
3609  phydbl sum;
3610  int n;
3611
3612  sum = 0.0;
3613  n   = 0;
3614
3615  if(root->tax == NO)
3616    {
3617      if(root == tree->n_root)
3618        {
3619          RATES_Get_Mean_Rate_In_Subtree_Pre(root,root->v[2],&sum,&n,tree);
3620          RATES_Get_Mean_Rate_In_Subtree_Pre(root,root->v[1],&sum,&n,tree);
3621        }
3622      else
3623        {
3624          int i;
3625          For(i,3)
3626            {
3627              if(root->v[i] != root->anc && root->b[i] != tree->e_root)
3628                {
3629                  RATES_Get_Mean_Rate_In_Subtree_Pre(root,root->v[i],&sum,&n,tree);
3630                }
3631            }
3632        }
3633      return sum/(phydbl)n;
3634    }
3635  else
3636    {
3637      return 0.0;
3638    }
3639 
3640 
3641}
3642
3643//////////////////////////////////////////////////////////////
3644//////////////////////////////////////////////////////////////
3645
3646
3647void RATES_Get_Mean_Rate_In_Subtree_Pre(t_node *a, t_node *d, phydbl *sum, int *n, t_tree *tree)
3648{
3649  (*sum) += EXP(tree->rates->nd_r[d->num]);
3650  (*n)   += 1;
3651
3652  if(d->tax == YES)  return;
3653  else
3654    {
3655      int i;
3656      For(i,3)
3657        {
3658          if(d->v[i] != a && d->b[i] != tree->e_root)
3659            {
3660              RATES_Get_Mean_Rate_In_Subtree_Pre(d,d->v[i],sum,n,tree);
3661            }
3662        }
3663    }
3664}
3665
3666//////////////////////////////////////////////////////////////
3667//////////////////////////////////////////////////////////////
3668
3669
3670char *RATES_Get_Model_Name(int model)
3671{
3672  char *s;
3673
3674  s = (char *)mCalloc(T_MAX_NAME,sizeof(char));
3675
3676  switch(model)
3677    {
3678    case GUINDON     : {strcpy(s,"gbs"); break;}
3679    case THORNE      : {strcpy(s,"gbd"); break;}
3680    case GAMMA       : {strcpy(s,"gamma"); break;}
3681    case STRICTCLOCK : {strcpy(s,"clock"); break;}
3682    default : 
3683      {
3684        PhyML_Printf("\n. Err in file %s at line %d\n",__FILE__,__LINE__);
3685        Exit("\n");
3686        break;
3687     }
3688    }
3689  return s;
3690}
3691
3692//////////////////////////////////////////////////////////////
3693//////////////////////////////////////////////////////////////
3694
3695
3696void RATES_Get_Survival_Ranks(t_tree *tree)
3697{
3698  int i,j;
3699  phydbl rank;
3700
3701
3702  For(i,2*tree->n_otu-2)
3703    {
3704      rank = 0.;
3705      For(j,2*tree->n_otu-2)
3706        {
3707          if(tree->rates->br_r[i] > tree->rates->br_r[j]) rank += 1.0;
3708        }
3709
3710      tree->rates->survival_rank[i] = rank;
3711    }
3712
3713
3714}
3715
3716//////////////////////////////////////////////////////////////
3717//////////////////////////////////////////////////////////////
3718
3719//////////////////////////////////////////////////////////////
3720//////////////////////////////////////////////////////////////
3721
3722//////////////////////////////////////////////////////////////
3723//////////////////////////////////////////////////////////////
3724
3725//////////////////////////////////////////////////////////////
3726//////////////////////////////////////////////////////////////
3727
3728//////////////////////////////////////////////////////////////
3729//////////////////////////////////////////////////////////////
3730
3731
3732
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.