rename
[unres4.git] / source / unres / minim.f90
diff --git a/source/unres/minim.f90 b/source/unres/minim.f90
deleted file mode 100644 (file)
index 4305640..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,6508 +0,0 @@
-      module minimm
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      use io_units
-      use names
-      use math
-!      use MPI_data
-      use geometry_data
-      use energy_data
-      use control_data
-      use minim_data
-      use geometry
-!      use csa_data
-!      use energy
-      implicit none
-!-----------------------------------------------------------------------------
-!
-!
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      contains
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! cored.f
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine assst(iv, liv, lv, v)
-!
-!  ***  assess candidate step (***sol version 2.3)  ***
-!
-      integer :: liv, l,lv
-      integer :: iv(liv)
-      real(kind=8) :: v(lv)
-!
-!  ***  purpose  ***
-!
-!        this subroutine is called by an unconstrained minimization
-!     routine to assess the next candidate step.  it may recommend one
-!     of several courses of action, such as accepting the step, recom-
-!     puting it using the same or a new quadratic model, or halting due
-!     to convergence or false convergence.  see the return code listing
-!     below.
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-!  iv (i/o) integer parameter and scratch vector -- see description
-!             below of iv values referenced.
-! liv (in)  length of iv array.
-!  lv (in)  length of v array.
-!   v (i/o) real parameter and scratch vector -- see description
-!             below of v values referenced.
-!
-!  ***  iv values referenced  ***
-!
-!    iv(irc) (i/o) on input for the first step tried in a new iteration,
-!             iv(irc) should be set to 3 or 4 (the value to which it is
-!             set when step is definitely to be accepted).  on input
-!             after step has been recomputed, iv(irc) should be
-!             unchanged since the previous return of assst.
-!                on output, iv(irc) is a return code having one of the
-!             following values...
-!                  1 = switch models or try smaller step.
-!                  2 = switch models or accept step.
-!                  3 = accept step and determine v(radfac) by gradient
-!                       tests.
-!                  4 = accept step, v(radfac) has been determined.
-!                  5 = recompute step (using the same model).
-!                  6 = recompute step with radius = v(lmaxs) but do not
-!                       evaulate the objective function.
-!                  7 = x-convergence (see v(xctol)).
-!                  8 = relative function convergence (see v(rfctol)).
-!                  9 = both x- and relative function convergence.
-!                 10 = absolute function convergence (see v(afctol)).
-!                 11 = singular convergence (see v(lmaxs)).
-!                 12 = false convergence (see v(xftol)).
-!                 13 = iv(irc) was out of range on input.
-!             return code i has precdence over i+1 for i = 9, 10, 11.
-! iv(mlstgd) (i/o) saved value of iv(model).
-!  iv(model) (i/o) on input, iv(model) should be an integer identifying
-!             the current quadratic model of the objective function.
-!             if a previous step yielded a better function reduction,
-!             then iv(model) will be set to iv(mlstgd) on output.
-! iv(nfcall) (in)  invocation count for the objective function.
-! iv(nfgcal) (i/o) value of iv(nfcall) at step that gave the biggest
-!             function reduction this iteration.  iv(nfgcal) remains
-!             unchanged until a function reduction is obtained.
-! iv(radinc) (i/o) the number of radius increases (or minus the number
-!             of decreases) so far this iteration.
-! iv(restor) (out) set to 1 if v(f) has been restored and x should be
-!             restored to its initial value, to 2 if x should be saved,
-!             to 3 if x should be restored from the saved value, and to
-!             0 otherwise.
-!  iv(stage) (i/o) count of the number of models tried so far in the
-!             current iteration.
-! iv(stglim) (in)  maximum number of models to consider.
-! iv(switch) (out) set to 0 unless a new model is being tried and it
-!             gives a smaller function value than the previous model,
-!             in which case assst sets iv(switch) = 1.
-! iv(toobig) (in)  is nonzero if step was too big (e.g. if it caused
-!             overflow).
-!   iv(xirc) (i/o) value that iv(irc) would have in the absence of
-!             convergence, false convergence, and oversized steps.
-!
-!  ***  v values referenced  ***
-!
-! v(afctol) (in)  absolute function convergence tolerance.  if the
-!             absolute value of the current function value v(f) is less
-!             than v(afctol), then assst returns with iv(irc) = 10.
-! v(decfac) (in)  factor by which to decrease radius when iv(toobig) is
-!             nonzero.
-! v(dstnrm) (in)  the 2-norm of d*step.
-! v(dstsav) (i/o) value of v(dstnrm) on saved step.
-!   v(dst0) (in)  the 2-norm of d times the newton step (when defined,
-!             i.e., for v(nreduc) .ge. 0).
-!      v(f) (i/o) on both input and output, v(f) is the objective func-
-!             tion value at x.  if x is restored to a previous value,
-!             then v(f) is restored to the corresponding value.
-!   v(fdif) (out) the function reduction v(f0) - v(f) (for the output
-!             value of v(f) if an earlier step gave a bigger function
-!             decrease, and for the input value of v(f) otherwise).
-! v(flstgd) (i/o) saved value of v(f).
-!     v(f0) (in)  objective function value at start of iteration.
-! v(gtslst) (i/o) value of v(gtstep) on saved step.
-! v(gtstep) (in)  inner product between step and gradient.
-! v(incfac) (in)  minimum factor by which to increase radius.
-!  v(lmaxs) (in)  maximum reasonable step size (and initial step bound).
-!             if the actual function decrease is no more than twice
-!             what was predicted, if a return with iv(irc) = 7, 8, 9,
-!             or 10 does not occur, if v(dstnrm) .gt. v(lmaxs), and if
-!             v(preduc) .le. v(sctol) * abs(v(f0)), then assst re-
-!             turns with iv(irc) = 11.  if so doing appears worthwhile,
-!             then assst repeats this test with v(preduc) computed for
-!             a step of length v(lmaxs) (by a return with iv(irc) = 6).
-! v(nreduc) (i/o)  function reduction predicted by quadratic model for
-!             newton step.  if assst is called with iv(irc) = 6, i.e.,
-!             if v(preduc) has been computed with radius = v(lmaxs) for
-!             use in the singular convervence test, then v(nreduc) is
-!             set to -v(preduc) before the latter is restored.
-! v(plstgd) (i/o) value of v(preduc) on saved step.
-! v(preduc) (i/o) function reduction predicted by quadratic model for
-!             current step.
-! v(radfac) (out) factor to be used in determining the new radius,
-!             which should be v(radfac)*dst, where  dst  is either the
-!             output value of v(dstnrm) or the 2-norm of
-!             diag(newd)*step  for the output value of step and the
-!             updated version, newd, of the scale vector d.  for
-!             iv(irc) = 3, v(radfac) = 1.0 is returned.
-! v(rdfcmn) (in)  minimum value for v(radfac) in terms of the input
-!             value of v(dstnrm) -- suggested value = 0.1.
-! v(rdfcmx) (in)  maximum value for v(radfac) -- suggested value = 4.0.
-!  v(reldx) (in) scaled relative change in x caused by step, computed
-!             (e.g.) by function  reldst  as
-!                 max (d(i)*abs(x(i)-x0(i)), 1 .le. i .le. p) /
-!                    max (d(i)*(abs(x(i))+abs(x0(i))), 1 .le. i .le. p).
-! v(rfctol) (in)  relative function convergence tolerance.  if the
-!             actual function reduction is at most twice what was pre-
-!             dicted and  v(nreduc) .le. v(rfctol)*abs(v(f0)),  then
-!             assst returns with iv(irc) = 8 or 9.
-! v(stppar) (in)  marquardt parameter -- 0 means full newton step.
-! v(tuner1) (in)  tuning constant used to decide if the function
-!             reduction was much less than expected.  suggested
-!             value = 0.1.
-! v(tuner2) (in)  tuning constant used to decide if the function
-!             reduction was large enough to accept step.  suggested
-!             value = 10**-4.
-! v(tuner3) (in)  tuning constant used to decide if the radius
-!             should be increased.  suggested value = 0.75.
-!  v(xctol) (in)  x-convergence criterion.  if step is a newton step
-!             (v(stppar) = 0) having v(reldx) .le. v(xctol) and giving
-!             at most twice the predicted function decrease, then
-!             assst returns iv(irc) = 7 or 9.
-!  v(xftol) (in)  false convergence tolerance.  if step gave no or only
-!             a small function decrease and v(reldx) .le. v(xftol),
-!             then assst returns with iv(irc) = 12.
-!
-!-------------------------------  notes  -------------------------------
-!
-!  ***  application and usage restrictions  ***
-!
-!        this routine is called as part of the nl2sol (nonlinear
-!     least-squares) package.  it may be used in any unconstrained
-!     minimization solver that uses dogleg, goldfeld-quandt-trotter,
-!     or levenberg-marquardt steps.
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!        see (1) for further discussion of the assessing and model
-!     switching strategies.  while nl2sol considers only two models,
-!     assst is designed to handle any number of models.
-!
-!  ***  usage notes  ***
-!
-!        on the first call of an iteration, only the i/o variables
-!     step, x, iv(irc), iv(model), v(f), v(dstnrm), v(gtstep), and
-!     v(preduc) need have been initialized.  between calls, no i/o
-!     values execpt step, x, iv(model), v(f) and the stopping toler-
-!     ances should be changed.
-!        after a return for convergence or false convergence, one can
-!     change the stopping tolerances and call assst again, in which
-!     case the stopping tests will be repeated.
-!
-!  ***  references  ***
-!
-!     (1) dennis, j.e., jr., gay, d.m., and welsch, r.e. (1981),
-!        an adaptive nonlinear least-squares algorithm,
-!        acm trans. math. software, vol. 7, no. 3.
-!
-!     (2) powell, m.j.d. (1970)  a fortran subroutine for solving
-!        systems of nonlinear algebraic equations, in numerical
-!        methods for nonlinear algebraic equations, edited by
-!        p. rabinowitz, gordon and breach, london.
-!
-!  ***  history  ***
-!
-!        john dennis designed much of this routine, starting with
-!     ideas in (2). roy welsch suggested the model switching strategy.
-!        david gay and stephen peters cast this subroutine into a more
-!     portable form (winter 1977), and david gay cast it into its
-!     present form (fall 1978).
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     this subroutine was written in connection with research
-!     supported by the national science foundation under grants
-!     mcs-7600324, dcr75-10143, 76-14311dss, mcs76-11989, and
-!     mcs-7906671.
-!
-!------------------------  external quantities  ------------------------
-!
-!  ***  no external functions and subroutines  ***
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dabs, dmax1
-!/
-!  ***  no common blocks  ***
-!
-!--------------------------  local variables  --------------------------
-!
-      logical :: goodx
-      integer :: i, nfc
-      real(kind=8) :: emax, emaxs, gts, rfac1, xmax
-!el      real(kind=8) :: half, one, onep2, two, zero
-!
-!  ***  subscripts for iv and v  ***
-!
-!el      integer :: afctol, decfac, dstnrm, dstsav, dst0, f, fdif, flstgd, f0,&
-!el              gtslst, gtstep, incfac, irc, lmaxs, mlstgd, model, nfcall,&
-!el              nfgcal, nreduc, plstgd, preduc, radfac, radinc, rdfcmn,&
-!el              rdfcmx, reldx, restor, rfctol, sctol, stage, stglim,&
-!el              stppar, switch, toobig, tuner1, tuner2, tuner3, xctol,&
-!el              xftol, xirc
-!
-!
-!  ***  data initializations  ***
-!
-!/6
-!     data half/0.5d+0/, one/1.d+0/, onep2/1.2d+0/, two/2.d+0/,
-!    1     zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: half=0.5d+0, one=1.d+0, onep2=1.2d+0, two=2.d+0,&
-                 zero=0.d+0
-!/
-!
-!/6
-!     data irc/29/, mlstgd/32/, model/5/, nfcall/6/, nfgcal/7/,
-!    1     radinc/8/, restor/9/, stage/10/, stglim/11/, switch/12/,
-!    2     toobig/2/, xirc/13/
-!/7
-      integer,parameter :: irc=29, mlstgd=32, model=5, nfcall=6, nfgcal=7,&
-                 radinc=8, restor=9, stage=10, stglim=11, switch=12,&
-                 toobig=2, xirc=13
-!/
-!/6
-!     data afctol/31/, decfac/22/, dstnrm/2/, dst0/3/, dstsav/18/,
-!    1     f/10/, fdif/11/, flstgd/12/, f0/13/, gtslst/14/, gtstep/4/,
-!    2     incfac/23/, lmaxs/36/, nreduc/6/, plstgd/15/, preduc/7/,
-!    3     radfac/16/, rdfcmn/24/, rdfcmx/25/, reldx/17/, rfctol/32/,
-!    4     sctol/37/, stppar/5/, tuner1/26/, tuner2/27/, tuner3/28/,
-!    5     xctol/33/, xftol/34/
-!/7
-      integer,parameter :: afctol=31, decfac=22, dstnrm=2, dst0=3, dstsav=18,&
-                 f=10, fdif=11, flstgd=12, f0=13, gtslst=14, gtstep=4,&
-                 incfac=23, lmaxs=36, nreduc=6, plstgd=15, preduc=7,&
-                 radfac=16, rdfcmn=24, rdfcmx=25, reldx=17, rfctol=32,&
-                 sctol=37, stppar=5, tuner1=26, tuner2=27, tuner3=28,&
-                 xctol=33, xftol=34
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-      nfc = iv(nfcall)
-      iv(switch) = 0
-      iv(restor) = 0
-      rfac1 = one
-      goodx = .true.
-      i = iv(irc)
-      if (i .ge. 1 .and. i .le. 12) &
-                   go to (20,30,10,10,40,280,220,220,220,220,220,170), i
-         iv(irc) = 13
-         go to 999
-!
-!  ***  initialize for new iteration  ***
-!
- 10   iv(stage) = 1
-      iv(radinc) = 0
-      v(flstgd) = v(f0)
-      if (iv(toobig) .eq. 0) go to 110
-         iv(stage) = -1
-         iv(xirc) = i
-         go to 60
-!
-!  ***  step was recomputed with new model or smaller radius  ***
-!  ***  first decide which  ***
-!
- 20   if (iv(model) .ne. iv(mlstgd)) go to 30
-!        ***  old model retained, smaller radius tried  ***
-!        ***  do not consider any more new models this iteration  ***
-         iv(stage) = iv(stglim)
-         iv(radinc) = -1
-         go to 110
-!
-!  ***  a new model is being tried.  decide whether to keep it.  ***
-!
- 30   iv(stage) = iv(stage) + 1
-!
-!     ***  now we add the possibiltiy that step was recomputed with  ***
-!     ***  the same model, perhaps because of an oversized step.     ***
-!
- 40   if (iv(stage) .gt. 0) go to 50
-!
-!        ***  step was recomputed because it was too big.  ***
-!
-         if (iv(toobig) .ne. 0) go to 60
-!
-!        ***  restore iv(stage) and pick up where we left off.  ***
-!
-         iv(stage) = -iv(stage)
-         i = iv(xirc)
-         go to (20, 30, 110, 110, 70), i
-!
- 50   if (iv(toobig) .eq. 0) go to 70
-!
-!  ***  handle oversize step  ***
-!
-      if (iv(radinc) .gt. 0) go to 80
-         iv(stage) = -iv(stage)
-         iv(xirc) = iv(irc)
-!
- 60      v(radfac) = v(decfac)
-         iv(radinc) = iv(radinc) - 1
-         iv(irc) = 5
-         iv(restor) = 1
-         go to 999
-!
- 70   if (v(f) .lt. v(flstgd)) go to 110
-!
-!     *** the new step is a loser.  restore old model.  ***
-!
-      if (iv(model) .eq. iv(mlstgd)) go to 80
-         iv(model) = iv(mlstgd)
-         iv(switch) = 1
-!
-!     ***  restore step, etc. only if a previous step decreased v(f).
-!
- 80   if (v(flstgd) .ge. v(f0)) go to 110
-         iv(restor) = 1
-         v(f) = v(flstgd)
-         v(preduc) = v(plstgd)
-         v(gtstep) = v(gtslst)
-         if (iv(switch) .eq. 0) rfac1 = v(dstnrm) / v(dstsav)
-         v(dstnrm) = v(dstsav)
-         nfc = iv(nfgcal)
-         goodx = .false.
-!
- 110  v(fdif) = v(f0) - v(f)
-      if (v(fdif) .gt. v(tuner2) * v(preduc)) go to 140
-      if(iv(radinc).gt.0) go to 140
-!
-!        ***  no (or only a trivial) function decrease
-!        ***  -- so try new model or smaller radius
-!
-         if (v(f) .lt. v(f0)) go to 120
-              iv(mlstgd) = iv(model)
-              v(flstgd) = v(f)
-              v(f) = v(f0)
-              iv(restor) = 1
-              go to 130
- 120     iv(nfgcal) = nfc
- 130     iv(irc) = 1
-         if (iv(stage) .lt. iv(stglim)) go to 160
-              iv(irc) = 5
-              iv(radinc) = iv(radinc) - 1
-              go to 160
-!
-!  ***  nontrivial function decrease achieved  ***
-!
- 140  iv(nfgcal) = nfc
-      rfac1 = one
-      v(dstsav) = v(dstnrm)
-      if (v(fdif) .gt. v(preduc)*v(tuner1)) go to 190
-!
-!  ***  decrease was much less than predicted -- either change models
-!  ***  or accept step with decreased radius.
-!
-      if (iv(stage) .ge. iv(stglim)) go to 150
-!        ***  consider switching models  ***
-         iv(irc) = 2
-         go to 160
-!
-!     ***  accept step with decreased radius  ***
-!
- 150  iv(irc) = 4
-!
-!  ***  set v(radfac) to fletcher*s decrease factor  ***
-!
- 160  iv(xirc) = iv(irc)
-      emax = v(gtstep) + v(fdif)
-      v(radfac) = half * rfac1
-      if (emax .lt. v(gtstep)) v(radfac) = rfac1 * dmax1(v(rdfcmn),&
-                                                 half * v(gtstep)/emax)
-!
-!  ***  do false convergence test  ***
-!
- 170  if (v(reldx) .le. v(xftol)) go to 180
-         iv(irc) = iv(xirc)
-         if (v(f) .lt. v(f0)) go to 200
-              go to 230
-!
- 180  iv(irc) = 12
-      go to 240
-!
-!  ***  handle good function decrease  ***
-!
- 190  if (v(fdif) .lt. (-v(tuner3) * v(gtstep))) go to 210
-!
-!     ***  increasing radius looks worthwhile.  see if we just
-!     ***  recomputed step with a decreased radius or restored step
-!     ***  after recomputing it with a larger radius.
-!
-      if (iv(radinc) .lt. 0) go to 210
-      if (iv(restor) .eq. 1) go to 210
-!
-!        ***  we did not.  try a longer step unless this was a newton
-!        ***  step.
-
-         v(radfac) = v(rdfcmx)
-         gts = v(gtstep)
-         if (v(fdif) .lt. (half/v(radfac) - one) * gts) &
-                  v(radfac) = dmax1(v(incfac), half*gts/(gts + v(fdif)))
-         iv(irc) = 4
-         if (v(stppar) .eq. zero) go to 230
-         if (v(dst0) .ge. zero .and. (v(dst0) .lt. two*v(dstnrm) &
-                   .or. v(nreduc) .lt. onep2*v(fdif)))  go to 230
-!             ***  step was not a newton step.  recompute it with
-!             ***  a larger radius.
-              iv(irc) = 5
-              iv(radinc) = iv(radinc) + 1
-!
-!  ***  save values corresponding to good step  ***
-!
- 200  v(flstgd) = v(f)
-      iv(mlstgd) = iv(model)
-      if (iv(restor) .ne. 1) iv(restor) = 2
-      v(dstsav) = v(dstnrm)
-      iv(nfgcal) = nfc
-      v(plstgd) = v(preduc)
-      v(gtslst) = v(gtstep)
-      go to 230
-!
-!  ***  accept step with radius unchanged  ***
-!
- 210  v(radfac) = one
-      iv(irc) = 3
-      go to 230
-!
-!  ***  come here for a restart after convergence  ***
-!
- 220  iv(irc) = iv(xirc)
-      if (v(dstsav) .ge. zero) go to 240
-         iv(irc) = 12
-         go to 240
-!
-!  ***  perform convergence tests  ***
-!
- 230  iv(xirc) = iv(irc)
- 240  if (iv(restor) .eq. 1 .and. v(flstgd) .lt. v(f0)) iv(restor) = 3
-      if (half * v(fdif) .gt. v(preduc)) go to 999
-      emax = v(rfctol) * dabs(v(f0))
-      emaxs = v(sctol) * dabs(v(f0))
-      if (v(dstnrm) .gt. v(lmaxs) .and. v(preduc) .le. emaxs) &
-                             iv(irc) = 11
-      if (v(dst0) .lt. zero) go to 250
-      i = 0
-      if ((v(nreduc) .gt. zero .and. v(nreduc) .le. emax) .or. &
-          (v(nreduc) .eq. zero .and. v(preduc) .eq. zero))  i = 2
-      if (v(stppar) .eq. zero .and. v(reldx) .le. v(xctol) &
-                              .and. goodx)                  i = i + 1
-      if (i .gt. 0) iv(irc) = i + 6
-!
-!  ***  consider recomputing step of length v(lmaxs) for singular
-!  ***  convergence test.
-!
- 250  if (iv(irc) .gt. 5 .and. iv(irc) .ne. 12) go to 999
-      if (v(dstnrm) .gt. v(lmaxs)) go to 260
-         if (v(preduc) .ge. emaxs) go to 999
-              if (v(dst0) .le. zero) go to 270
-                   if (half * v(dst0) .le. v(lmaxs)) go to 999
-                        go to 270
- 260  if (half * v(dstnrm) .le. v(lmaxs)) go to 999
-      xmax = v(lmaxs) / v(dstnrm)
-      if (xmax * (two - xmax) * v(preduc) .ge. emaxs) go to 999
- 270  if (v(nreduc) .lt. zero) go to 290
-!
-!  ***  recompute v(preduc) for use in singular convergence test  ***
-!
-      v(gtslst) = v(gtstep)
-      v(dstsav) = v(dstnrm)
-      if (iv(irc) .eq. 12) v(dstsav) = -v(dstsav)
-      v(plstgd) = v(preduc)
-      i = iv(restor)
-      iv(restor) = 2
-      if (i .eq. 3) iv(restor) = 0
-      iv(irc) = 6
-      go to 999
-!
-!  ***  perform singular convergence test with recomputed v(preduc)  ***
-!
- 280  v(gtstep) = v(gtslst)
-      v(dstnrm) = dabs(v(dstsav))
-      iv(irc) = iv(xirc)
-      if (v(dstsav) .le. zero) iv(irc) = 12
-      v(nreduc) = -v(preduc)
-      v(preduc) = v(plstgd)
-      iv(restor) = 3
- 290  if (-v(nreduc) .le. v(sctol) * dabs(v(f0))) iv(irc) = 11
-!
- 999  return
-!
-!  ***  last card of assst follows  ***
-      end subroutine assst
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine deflt(alg, iv, liv, lv, v)
-!
-!  ***  supply ***sol (version 2.3) default values to iv and v  ***
-!
-!  ***  alg = 1 means regression constants.
-!  ***  alg = 2 means general unconstrained optimization constants.
-!
-      integer :: liv, l,lv
-      integer :: alg, iv(liv)
-      real(kind=8) :: v(lv)
-!
-!el      external imdcon, vdflt
-!el      integer imdcon
-! imdcon... returns machine-dependent integer constants.
-! vdflt.... provides default values to v.
-!
-      integer :: miv, m
-      integer :: miniv(2), minv(2)
-!
-!  ***  subscripts for iv  ***
-!
-!el      integer algsav, covprt, covreq, dtype, hc, ierr, inith, inits,
-!el     1        ipivot, ivneed, lastiv, lastv, lmat, mxfcal, mxiter,
-!el     2        nfcov, ngcov, nvdflt, outlev, parprt, parsav, perm,
-!el     3        prunit, qrtyp, rdreq, rmat, solprt, statpr, vneed,
-!el     4        vsave, x0prt
-!
-!  ***  iv subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data algsav/51/, covprt/14/, covreq/15/, dtype/16/, hc/71/,
-!    1     ierr/75/, inith/25/, inits/25/, ipivot/76/, ivneed/3/,
-!    2     lastiv/44/, lastv/45/, lmat/42/, mxfcal/17/, mxiter/18/,
-!    3     nfcov/52/, ngcov/53/, nvdflt/50/, outlev/19/, parprt/20/,
-!    4     parsav/49/, perm/58/, prunit/21/, qrtyp/80/, rdreq/57/,
-!    5     rmat/78/, solprt/22/, statpr/23/, vneed/4/, vsave/60/,
-!    6     x0prt/24/
-!/7
-      integer,parameter :: algsav=51, covprt=14, covreq=15, dtype=16, hc=71,&
-                 ierr=75, inith=25, inits=25, ipivot=76, ivneed=3,&
-                 lastiv=44, lastv=45, lmat=42, mxfcal=17, mxiter=18,&
-                 nfcov=52, ngcov=53, nvdflt=50, outlev=19, parprt=20,&
-                 parsav=49, perm=58, prunit=21, qrtyp=80, rdreq=57,&
-                 rmat=78, solprt=22, statpr=23, vneed=4, vsave=60,&
-                 x0prt=24
-!/
-      data miniv(1)/80/, miniv(2)/59/, minv(1)/98/, minv(2)/71/
-!el local variables
-      integer :: mv
-!
-!-------------------------------  body  --------------------------------
-!
-      if (alg .lt. 1 .or. alg .gt. 2) go to 40
-      miv = miniv(alg)
-      if (liv .lt. miv) go to 20
-      mv = minv(alg)
-      if (lv .lt. mv) go to 30
-      call vdflt(alg, lv, v)
-      iv(1) = 12
-      iv(algsav) = alg
-      iv(ivneed) = 0
-      iv(lastiv) = miv
-      iv(lastv) = mv
-      iv(lmat) = mv + 1
-      iv(mxfcal) = 200
-      iv(mxiter) = 150
-      iv(outlev) = 1
-      iv(parprt) = 1
-      iv(perm) = miv + 1
-      iv(prunit) = imdcon(1)
-      iv(solprt) = 1
-      iv(statpr) = 1
-      iv(vneed) = 0
-      iv(x0prt) = 1
-!
-      if (alg .ge. 2) go to 10
-!
-!  ***  regression  values
-!
-      iv(covprt) = 3
-      iv(covreq) = 1
-      iv(dtype) = 1
-      iv(hc) = 0
-      iv(ierr) = 0
-      iv(inits) = 0
-      iv(ipivot) = 0
-      iv(nvdflt) = 32
-      iv(parsav) = 67
-      iv(qrtyp) = 1
-      iv(rdreq) = 3
-      iv(rmat) = 0
-      iv(vsave) = 58
-      go to 999
-!
-!  ***  general optimization values
-!
- 10   iv(dtype) = 0
-      iv(inith) = 1
-      iv(nfcov) = 0
-      iv(ngcov) = 0
-      iv(nvdflt) = 25
-      iv(parsav) = 47
-      go to 999
-!
- 20   iv(1) = 15
-      go to 999
-!
- 30   iv(1) = 16
-      go to 999
-!
- 40   iv(1) = 67
-!
- 999  return
-!  ***  last card of deflt follows  ***
-      end subroutine deflt
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      real(kind=8) function dotprd(p,x,y)
-!
-!  ***  return the inner product of the p-vectors x and y.  ***
-!
-      integer :: p
-      real(kind=8) :: x(p), y(p)
-!
-      integer :: i
-!el      real(kind=8) :: one, zero
-      real(kind=8) :: sqteta, t
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dmax1, dabs
-!/
-!el      external rmdcon
-!el      real(kind=8) :: rmdcon
-!
-!  ***  rmdcon(2) returns a machine-dependent constant, sqteta, which
-!  ***  is slightly larger than the smallest positive number that
-!  ***  can be squared without underflowing.
-!
-!/6
-!     data one/1.d+0/, sqteta/0.d+0/, zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: one=1.d+0, zero=0.d+0
-      data sqteta/0.d+0/
-!/
-!
-      dotprd = zero
-      if (p .le. 0) go to 999
-!rc      if (sqteta .eq. zero) sqteta = rmdcon(2)
-      do 20 i = 1, p
-!rc         t = dmax1(dabs(x(i)), dabs(y(i)))
-!rc         if (t .gt. one) go to 10
-!rc         if (t .lt. sqteta) go to 20
-!rc         t = (x(i)/sqteta)*y(i)
-!rc         if (dabs(t) .lt. sqteta) go to 20
- 10      dotprd = dotprd + x(i)*y(i)
- 20   continue
-!
- 999  return
-!  ***  last card of dotprd follows  ***
-      end function dotprd
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine itsum(d, g, iv, liv, lv, p, v, x)
-!
-!  ***  print iteration summary for ***sol (version 2.3)  ***
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: liv, lv, p
-      integer :: iv(liv)
-      real(kind=8) :: d(p), g(p), v(lv), x(p)
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: alg, i, iv1, m, nf, ng, ol, pu
-!/6
-!     real model1(6), model2(6)
-!/7
-      character(len=4) :: model1(6), model2(6)
-!/
-      real(kind=8) :: nreldf, oldf, preldf, reldf      !el, zero
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      integer :: iabs
-!el      real(kind=8) :: dabs, dmax1
-!/
-!  ***  no external functions or subroutines  ***
-!
-!  ***  subscripts for iv and v  ***
-!
-!el      integer algsav, dstnrm, f, fdif, f0, needhd, nfcall, nfcov, ngcov,
-!el     1        ngcall, niter, nreduc, outlev, preduc, prntit, prunit,
-!el     2        reldx, solprt, statpr, stppar, sused, x0prt
-!
-!  ***  iv subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data algsav/51/, needhd/36/, nfcall/6/, nfcov/52/, ngcall/30/,
-!    1     ngcov/53/, niter/31/, outlev/19/, prntit/39/, prunit/21/,
-!    2     solprt/22/, statpr/23/, sused/64/, x0prt/24/
-!/7
-      integer,parameter :: algsav=51, needhd=36, nfcall=6, nfcov=52, ngcall=30,&
-                 ngcov=53, niter=31, outlev=19, prntit=39, prunit=21,&
-                 solprt=22, statpr=23, sused=64, x0prt=24
-!/
-!
-!  ***  v subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data dstnrm/2/, f/10/, f0/13/, fdif/11/, nreduc/6/, preduc/7/,
-!    1     reldx/17/, stppar/5/
-!/7
-      integer,parameter :: dstnrm=2, f=10, f0=13, fdif=11, nreduc=6, preduc=7,&
-                 reldx=17, stppar=5
-!/
-!
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!/6
-!     data model1(1)/4h    /, model1(2)/4h    /, model1(3)/4h    /,
-!    1     model1(4)/4h    /, model1(5)/4h  g /, model1(6)/4h  s /,
-!    2     model2(1)/4h g  /, model2(2)/4h s  /, model2(3)/4hg-s /,
-!    3     model2(4)/4hs-g /, model2(5)/4h-s-g/, model2(6)/4h-g-s/
-!/7
-      data model1/'    ','    ','    ','    ','  g ','  s '/,&
-           model2/' g  ',' s  ','g-s ','s-g ','-s-g','-g-s'/
-!/
-!
-!-------------------------------  body  --------------------------------
-!
-      pu = iv(prunit)
-      if (pu .eq. 0) go to 999
-      iv1 = iv(1)
-      if (iv1 .gt. 62) iv1 = iv1 - 51
-      ol = iv(outlev)
-      alg = iv(algsav)
-      if (iv1 .lt. 2 .or. iv1 .gt. 15) go to 370
-      if (iv1 .ge. 12) go to 120
-      if (iv1 .eq. 2 .and. iv(niter) .eq. 0) go to 390
-      if (ol .eq. 0) go to 120
-      if (iv1 .ge. 10 .and. iv(prntit) .eq. 0) go to 120
-      if (iv1 .gt. 2) go to 10
-         iv(prntit) = iv(prntit) + 1
-         if (iv(prntit) .lt. iabs(ol)) go to 999
- 10   nf = iv(nfcall) - iabs(iv(nfcov))
-      iv(prntit) = 0
-      reldf = zero
-      preldf = zero
-      oldf = dmax1(dabs(v(f0)), dabs(v(f)))
-      if (oldf .le. zero) go to 20
-         reldf = v(fdif) / oldf
-         preldf = v(preduc) / oldf
- 20   if (ol .gt. 0) go to 60
-!
-!        ***  print short summary line  ***
-!
-         if (iv(needhd) .eq. 1 .and. alg .eq. 1) write(pu,30)
- 30   format(/10h   it   nf,6x,1hf,7x,5hreldf,3x,6hpreldf,3x,5hreldx,&
-             2x,13hmodel  stppar)
-         if (iv(needhd) .eq. 1 .and. alg .eq. 2) write(pu,40)
- 40   format(/11h    it   nf,7x,1hf,8x,5hreldf,4x,6hpreldf,4x,5hreldx,&
-             3x,6hstppar)
-         iv(needhd) = 0
-         if (alg .eq. 2) go to 50
-         m = iv(sused)
-         write(pu,100) iv(niter), nf, v(f), reldf, preldf, v(reldx),&
-                       model1(m), model2(m), v(stppar)
-         go to 120
-!
- 50      write(pu,110) iv(niter), nf, v(f), reldf, preldf, v(reldx),&
-                       v(stppar)
-         go to 120
-!
-!     ***  print long summary line  ***
-!
- 60   if (iv(needhd) .eq. 1 .and. alg .eq. 1) write(pu,70)
- 70   format(/11h    it   nf,6x,1hf,7x,5hreldf,3x,6hpreldf,3x,5hreldx,&
-             2x,13hmodel  stppar,2x,6hd*step,2x,7hnpreldf)
-      if (iv(needhd) .eq. 1 .and. alg .eq. 2) write(pu,80)
- 80   format(/11h    it   nf,7x,1hf,8x,5hreldf,4x,6hpreldf,4x,5hreldx,&
-             3x,6hstppar,3x,6hd*step,3x,7hnpreldf)
-      iv(needhd) = 0
-      nreldf = zero
-      if (oldf .gt. zero) nreldf = v(nreduc) / oldf
-      if (alg .eq. 2) go to 90
-      m = iv(sused)
-      write(pu,100) iv(niter), nf, v(f), reldf, preldf, v(reldx),&
-                   model1(m), model2(m), v(stppar), v(dstnrm), nreldf
-      go to 120
-!
- 90   write(pu,110) iv(niter), nf, v(f), reldf, preldf,&
-                   v(reldx), v(stppar), v(dstnrm), nreldf
- 100  format(i6,i5,d10.3,2d9.2,d8.1,a3,a4,2d8.1,d9.2)
- 110  format(i6,i5,d11.3,2d10.2,3d9.1,d10.2)
-!
- 120  if (iv(statpr) .lt. 0) go to 430
-      go to (999, 999, 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270, 290, 310,&
-             330, 350, 520), iv1
-!
- 130  write(pu,140)
- 140  format(/26h ***** x-convergence *****)
-      go to 430
-!
- 150  write(pu,160)
- 160  format(/42h ***** relative function convergence *****)
-      go to 430
-!
- 170  write(pu,180)
- 180  format(/49h ***** x- and relative function convergence *****)
-      go to 430
-!
- 190  write(pu,200)
- 200  format(/42h ***** absolute function convergence *****)
-      go to 430
-!
- 210  write(pu,220)
- 220  format(/33h ***** singular convergence *****)
-      go to 430
-!
- 230  write(pu,240)
- 240  format(/30h ***** false convergence *****)
-      go to 430
-!
- 250  write(pu,260)
- 260  format(/38h ***** function evaluation limit *****)
-      go to 430
-!
- 270  write(pu,280)
- 280  format(/28h ***** iteration limit *****)
-      go to 430
-!
- 290  write(pu,300)
- 300  format(/18h ***** stopx *****)
-      go to 430
-!
- 310  write(pu,320)
- 320  format(/44h ***** initial f(x) cannot be computed *****)
-!
-      go to 390
-!
- 330  write(pu,340)
- 340  format(/37h ***** bad parameters to assess *****)
-      go to 999
-!
- 350  write(pu,360)
- 360  format(/43h ***** gradient could not be computed *****)
-      if (iv(niter) .gt. 0) go to 480
-      go to 390
-!
- 370  write(pu,380) iv(1)
- 380  format(/14h ***** iv(1) =,i5,6h *****)
-      go to 999
-!
-!  ***  initial call on itsum  ***
-!
- 390  if (iv(x0prt) .ne. 0) write(pu,400) (i, x(i), d(i), i = 1, p)
- 400  format(/23h     i     initial x(i),8x,4hd(i)//(1x,i5,d17.6,d14.3))
-!     *** the following are to avoid undefined variables when the
-!     *** function evaluation limit is 1...
-      v(dstnrm) = zero
-      v(fdif) = zero
-      v(nreduc) = zero
-      v(preduc) = zero
-      v(reldx)  = zero
-      if (iv1 .ge. 12) go to 999
-      iv(needhd) = 0
-      iv(prntit) = 0
-      if (ol .eq. 0) go to 999
-      if (ol .lt. 0 .and. alg .eq. 1) write(pu,30)
-      if (ol .lt. 0 .and. alg .eq. 2) write(pu,40)
-      if (ol .gt. 0 .and. alg .eq. 1) write(pu,70)
-      if (ol .gt. 0 .and. alg .eq. 2) write(pu,80)
-      if (alg .eq. 1) write(pu,410) v(f)
-      if (alg .eq. 2) write(pu,420) v(f)
- 410  format(/11h     0    1,d10.3)
-!365  format(/11h     0    1,e11.3)
- 420  format(/11h     0    1,d11.3)
-      go to 999
-!
-!  ***  print various information requested on solution  ***
-!
- 430  iv(needhd) = 1
-      if (iv(statpr) .eq. 0) go to 480
-         oldf = dmax1(dabs(v(f0)), dabs(v(f)))
-         preldf = zero
-         nreldf = zero
-         if (oldf .le. zero) go to 440
-              preldf = v(preduc) / oldf
-              nreldf = v(nreduc) / oldf
- 440     nf = iv(nfcall) - iv(nfcov)
-         ng = iv(ngcall) - iv(ngcov)
-         write(pu,450) v(f), v(reldx), nf, ng, preldf, nreldf
- 450  format(/9h function,d17.6,8h   reldx,d17.3/12h func. evals,&
-         i8,9x,11hgrad. evals,i8/7h preldf,d16.3,6x,7hnpreldf,d15.3)
-!
-         if (iv(nfcov) .gt. 0) write(pu,460) iv(nfcov)
- 460     format(/1x,i4,50h extra func. evals for covariance and diagnostics.)
-         if (iv(ngcov) .gt. 0) write(pu,470) iv(ngcov)
- 470     format(1x,i4,50h extra grad. evals for covariance and diagnostics.)
-!
- 480  if (iv(solprt) .eq. 0) go to 999
-         iv(needhd) = 1
-         write(pu,490)
- 490  format(/22h     i      final x(i),8x,4hd(i),10x,4hg(i)/)
-         do 500 i = 1, p
-              write(pu,510) i, x(i), d(i), g(i)
- 500          continue
- 510     format(1x,i5,d16.6,2d14.3)
-      go to 999
-!
- 520  write(pu,530)
- 530  format(/24h inconsistent dimensions)
- 999  return
-!  ***  last card of itsum follows  ***
-      end subroutine itsum
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine litvmu(n, x, l, y)
-!
-!  ***  solve  (l**t)*x = y,  where  l  is an  n x n  lower triangular
-!  ***  matrix stored compactly by rows.  x and y may occupy the same
-!  ***  storage.  ***
-!
-      integer :: n
-!al   real(kind=8) :: x(n), l(1), y(n)
-      real(kind=8) :: x(n), l(n*(n+1)/2), y(n)
-      integer :: i, ii, ij, im1, i0, j, np1
-      real(kind=8) :: xi       !el, zero
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!
-      do 10 i = 1, n
- 10      x(i) = y(i)
-      np1 = n + 1
-      i0 = n*(n+1)/2
-      do 30 ii = 1, n
-         i = np1 - ii
-         xi = x(i)/l(i0)
-         x(i) = xi
-         if (i .le. 1) go to 999
-         i0 = i0 - i
-         if (xi .eq. zero) go to 30
-         im1 = i - 1
-         do 20 j = 1, im1
-              ij = i0 + j
-              x(j) = x(j) - xi*l(ij)
- 20           continue
- 30      continue
- 999  return
-!  ***  last card of litvmu follows  ***
-      end subroutine litvmu
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine livmul(n, x, l, y)
-!
-!  ***  solve  l*x = y, where  l  is an  n x n  lower triangular
-!  ***  matrix stored compactly by rows.  x and y may occupy the same
-!  ***  storage.  ***
-!
-      integer :: n
-!al   real(kind=8) :: x(n), l(1), y(n)
-      real(kind=8) :: x(n), l(n*(n+1)/2), y(n)
-!el      external dotprd
-!el      real(kind=8) :: dotprd
-      integer :: i, j, k
-      real(kind=8) :: t        !el, zero
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!
-      do 10 k = 1, n
-         if (y(k) .ne. zero) go to 20
-         x(k) = zero
- 10      continue
-      go to 999
- 20   j = k*(k+1)/2
-      x(k) = y(k) / l(j)
-      if (k .ge. n) go to 999
-      k = k + 1
-      do 30 i = k, n
-         t = dotprd(i-1, l(j+1), x)
-         j = j + i
-         x(i) = (y(i) - t)/l(j)
- 30      continue
- 999  return
-!  ***  last card of livmul follows  ***
-      end subroutine livmul
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine parck(alg, d, iv, liv, lv, n, v)
-!
-!  ***  check ***sol (version 2.3) parameters, print changed values  ***
-!
-!  ***  alg = 1 for regression, alg = 2 for general unconstrained opt.
-!
-      integer :: alg, liv, lv, n
-      integer :: iv(liv)
-      real(kind=8) :: d(n), v(lv)
-!
-!el      external rmdcon, vcopy, vdflt
-!el      real(kind=8) :: rmdcon
-! rmdcon -- returns machine-dependent constants.
-! vcopy  -- copies one vector to another.
-! vdflt  -- supplies default parameter values to v alone.
-!/+
-!el      integer :: max0
-!/
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: i, ii, iv1, j, k, l, m, miv1, miv2, ndfalt, parsv1, pu
-      integer :: ijmp, jlim(2), miniv(2), ndflt(2)
-!/6
-!     integer varnm(2), sh(2)
-!     real cngd(3), dflt(3), vn(2,34), which(3)
-!/7
-      character(len=1) :: varnm(2), sh(2)
-      character(len=4) :: cngd(3), dflt(3), vn(2,34), which(3)
-!/
-      real(kind=8) :: big, machep, tiny, vk, vm(34), vx(34), zero
-!
-!  ***  iv and v subscripts  ***
-!
-!el      integer algsav, dinit, dtype, dtype0, epslon, inits, ivneed,
-!el     1        lastiv, lastv, lmat, nextiv, nextv, nvdflt, oldn,
-!el     2        parprt, parsav, perm, prunit, vneed
-!
-!
-!/6
-!     data algsav/51/, dinit/38/, dtype/16/, dtype0/54/, epslon/19/,
-!    1     inits/25/, ivneed/3/, lastiv/44/, lastv/45/, lmat/42/,
-!    2     nextiv/46/, nextv/47/, nvdflt/50/, oldn/38/, parprt/20/,
-!    3     parsav/49/, perm/58/, prunit/21/, vneed/4/
-!/7
-      integer,parameter :: algsav=51, dinit=38, dtype=16, dtype0=54, epslon=19,&
-                 inits=25, ivneed=3, lastiv=44, lastv=45, lmat=42,&
-                 nextiv=46, nextv=47, nvdflt=50, oldn=38, parprt=20,&
-                 parsav=49, perm=58, prunit=21, vneed=4
-      save big, machep, tiny
-!/
-!
-      data big/0.d+0/, machep/-1.d+0/, tiny/1.d+0/, zero/0.d+0/
-!/6
-!     data vn(1,1),vn(2,1)/4hepsl,4hon../
-!     data vn(1,2),vn(2,2)/4hphmn,4hfc../
-!     data vn(1,3),vn(2,3)/4hphmx,4hfc../
-!     data vn(1,4),vn(2,4)/4hdecf,4hac../
-!     data vn(1,5),vn(2,5)/4hincf,4hac../
-!     data vn(1,6),vn(2,6)/4hrdfc,4hmn../
-!     data vn(1,7),vn(2,7)/4hrdfc,4hmx../
-!     data vn(1,8),vn(2,8)/4htune,4hr1../
-!     data vn(1,9),vn(2,9)/4htune,4hr2../
-!     data vn(1,10),vn(2,10)/4htune,4hr3../
-!     data vn(1,11),vn(2,11)/4htune,4hr4../
-!     data vn(1,12),vn(2,12)/4htune,4hr5../
-!     data vn(1,13),vn(2,13)/4hafct,4hol../
-!     data vn(1,14),vn(2,14)/4hrfct,4hol../
-!     data vn(1,15),vn(2,15)/4hxcto,4hl.../
-!     data vn(1,16),vn(2,16)/4hxfto,4hl.../
-!     data vn(1,17),vn(2,17)/4hlmax,4h0.../
-!     data vn(1,18),vn(2,18)/4hlmax,4hs.../
-!     data vn(1,19),vn(2,19)/4hscto,4hl.../
-!     data vn(1,20),vn(2,20)/4hdini,4ht.../
-!     data vn(1,21),vn(2,21)/4hdtin,4hit../
-!     data vn(1,22),vn(2,22)/4hd0in,4hit../
-!     data vn(1,23),vn(2,23)/4hdfac,4h..../
-!     data vn(1,24),vn(2,24)/4hdltf,4hdc../
-!     data vn(1,25),vn(2,25)/4hdltf,4hdj../
-!     data vn(1,26),vn(2,26)/4hdelt,4ha0../
-!     data vn(1,27),vn(2,27)/4hfuzz,4h..../
-!     data vn(1,28),vn(2,28)/4hrlim,4hit../
-!     data vn(1,29),vn(2,29)/4hcosm,4hin../
-!     data vn(1,30),vn(2,30)/4hhube,4hrc../
-!     data vn(1,31),vn(2,31)/4hrspt,4hol../
-!     data vn(1,32),vn(2,32)/4hsigm,4hin../
-!     data vn(1,33),vn(2,33)/4heta0,4h..../
-!     data vn(1,34),vn(2,34)/4hbias,4h..../
-!/7
-      data vn(1,1),vn(2,1)/'epsl','on..'/
-      data vn(1,2),vn(2,2)/'phmn','fc..'/
-      data vn(1,3),vn(2,3)/'phmx','fc..'/
-      data vn(1,4),vn(2,4)/'decf','ac..'/
-      data vn(1,5),vn(2,5)/'incf','ac..'/
-      data vn(1,6),vn(2,6)/'rdfc','mn..'/
-      data vn(1,7),vn(2,7)/'rdfc','mx..'/
-      data vn(1,8),vn(2,8)/'tune','r1..'/
-      data vn(1,9),vn(2,9)/'tune','r2..'/
-      data vn(1,10),vn(2,10)/'tune','r3..'/
-      data vn(1,11),vn(2,11)/'tune','r4..'/
-      data vn(1,12),vn(2,12)/'tune','r5..'/
-      data vn(1,13),vn(2,13)/'afct','ol..'/
-      data vn(1,14),vn(2,14)/'rfct','ol..'/
-      data vn(1,15),vn(2,15)/'xcto','l...'/
-      data vn(1,16),vn(2,16)/'xfto','l...'/
-      data vn(1,17),vn(2,17)/'lmax','0...'/
-      data vn(1,18),vn(2,18)/'lmax','s...'/
-      data vn(1,19),vn(2,19)/'scto','l...'/
-      data vn(1,20),vn(2,20)/'dini','t...'/
-      data vn(1,21),vn(2,21)/'dtin','it..'/
-      data vn(1,22),vn(2,22)/'d0in','it..'/
-      data vn(1,23),vn(2,23)/'dfac','....'/
-      data vn(1,24),vn(2,24)/'dltf','dc..'/
-      data vn(1,25),vn(2,25)/'dltf','dj..'/
-      data vn(1,26),vn(2,26)/'delt','a0..'/
-      data vn(1,27),vn(2,27)/'fuzz','....'/
-      data vn(1,28),vn(2,28)/'rlim','it..'/
-      data vn(1,29),vn(2,29)/'cosm','in..'/
-      data vn(1,30),vn(2,30)/'hube','rc..'/
-      data vn(1,31),vn(2,31)/'rspt','ol..'/
-      data vn(1,32),vn(2,32)/'sigm','in..'/
-      data vn(1,33),vn(2,33)/'eta0','....'/
-      data vn(1,34),vn(2,34)/'bias','....'/
-!/
-!
-      data vm(1)/1.0d-3/, vm(2)/-0.99d+0/, vm(3)/1.0d-3/, vm(4)/1.0d-2/,&
-           vm(5)/1.2d+0/, vm(6)/1.d-2/, vm(7)/1.2d+0/, vm(8)/0.d+0/,&
-           vm(9)/0.d+0/, vm(10)/1.d-3/, vm(11)/-1.d+0/, vm(13)/0.d+0/,&
-           vm(15)/0.d+0/, vm(16)/0.d+0/, vm(19)/0.d+0/, vm(20)/-10.d+0/,&
-           vm(21)/0.d+0/, vm(22)/0.d+0/, vm(23)/0.d+0/, vm(27)/1.01d+0/,&
-           vm(28)/1.d+10/, vm(30)/0.d+0/, vm(31)/0.d+0/, vm(32)/0.d+0/,&
-           vm(34)/0.d+0/
-      data vx(1)/0.9d+0/, vx(2)/-1.d-3/, vx(3)/1.d+1/, vx(4)/0.8d+0/,&
-           vx(5)/1.d+2/, vx(6)/0.8d+0/, vx(7)/1.d+2/, vx(8)/0.5d+0/,&
-           vx(9)/0.5d+0/, vx(10)/1.d+0/, vx(11)/1.d+0/, vx(14)/0.1d+0/,&
-           vx(15)/1.d+0/, vx(16)/1.d+0/, vx(19)/1.d+0/, vx(23)/1.d+0/,&
-           vx(24)/1.d+0/, vx(25)/1.d+0/, vx(26)/1.d+0/, vx(27)/1.d+10/,&
-           vx(29)/1.d+0/, vx(31)/1.d+0/, vx(32)/1.d+0/, vx(33)/1.d+0/,&
-           vx(34)/1.d+0/
-!
-!/6
-!     data varnm(1)/1hp/, varnm(2)/1hn/, sh(1)/1hs/, sh(2)/1hh/
-!     data cngd(1),cngd(2),cngd(3)/4h---c,4hhang,4hed v/,
-!    1     dflt(1),dflt(2),dflt(3)/4hnond,4hefau,4hlt v/
-!/7
-      data varnm(1)/'p'/, varnm(2)/'n'/, sh(1)/'s'/, sh(2)/'h'/
-      data cngd(1),cngd(2),cngd(3)/'---c','hang','ed v'/,&
-           dflt(1),dflt(2),dflt(3)/'nond','efau','lt v'/
-!/
-      data ijmp/33/, jlim(1)/0/, jlim(2)/24/, ndflt(1)/32/, ndflt(2)/25/
-      data miniv(1)/80/, miniv(2)/59/
-!
-!...............................  body  ................................
-!
-      pu = 0
-      if (prunit .le. liv) pu = iv(prunit)
-      if (alg .lt. 1 .or. alg .gt. 2) go to 340
-      if (iv(1) .eq. 0) call deflt(alg, iv, liv, lv, v)
-      iv1 = iv(1)
-      if (iv1 .ne. 13 .and. iv1 .ne. 12) go to 10
-      miv1 = miniv(alg)
-      if (perm .le. liv) miv1 = max0(miv1, iv(perm) - 1)
-      if (ivneed .le. liv) miv2 = miv1 + max0(iv(ivneed), 0)
-      if (lastiv .le. liv) iv(lastiv) = miv2
-      if (liv .lt. miv1) go to 300
-      iv(ivneed) = 0
-      iv(lastv) = max0(iv(vneed), 0) + iv(lmat) - 1
-      iv(vneed) = 0
-      if (liv .lt. miv2) go to 300
-      if (lv .lt. iv(lastv)) go to 320
- 10   if (alg .eq. iv(algsav)) go to 30
-         if (pu .ne. 0) write(pu,20) alg, iv(algsav)
- 20      format(/39h the first parameter to deflt should be,i3,&
-                12h rather than,i3)
-         iv(1) = 82
-         go to 999
- 30   if (iv1 .lt. 12 .or. iv1 .gt. 14) go to 60
-         if (n .ge. 1) go to 50
-              iv(1) = 81
-              if (pu .eq. 0) go to 999
-              write(pu,40) varnm(alg), n
- 40           format(/8h /// bad,a1,2h =,i5)
-              go to 999
- 50      if (iv1 .ne. 14) iv(nextiv) = iv(perm)
-         if (iv1 .ne. 14) iv(nextv) = iv(lmat)
-         if (iv1 .eq. 13) go to 999
-         k = iv(parsav) - epslon
-         call vdflt(alg, lv-k, v(k+1))
-         iv(dtype0) = 2 - alg
-         iv(oldn) = n
-         which(1) = dflt(1)
-         which(2) = dflt(2)
-         which(3) = dflt(3)
-         go to 110
- 60   if (n .eq. iv(oldn)) go to 80
-         iv(1) = 17
-         if (pu .eq. 0) go to 999
-         write(pu,70) varnm(alg), iv(oldn), n
- 70      format(/5h /// ,1a1,14h changed from ,i5,4h to ,i5)
-         go to 999
-!
- 80   if (iv1 .le. 11 .and. iv1 .ge. 1) go to 100
-         iv(1) = 80
-         if (pu .ne. 0) write(pu,90) iv1
- 90      format(/13h ///  iv(1) =,i5,28h should be between 0 and 14.)
-         go to 999
-!
- 100  which(1) = cngd(1)
-      which(2) = cngd(2)
-      which(3) = cngd(3)
-!
- 110  if (iv1 .eq. 14) iv1 = 12
-      if (big .gt. tiny) go to 120
-         tiny = rmdcon(1)
-         machep = rmdcon(3)
-         big = rmdcon(6)
-         vm(12) = machep
-         vx(12) = big
-         vx(13) = big
-         vm(14) = machep
-         vm(17) = tiny
-         vx(17) = big
-         vm(18) = tiny
-         vx(18) = big
-         vx(20) = big
-         vx(21) = big
-         vx(22) = big
-         vm(24) = machep
-         vm(25) = machep
-         vm(26) = machep
-         vx(28) = rmdcon(5)
-         vm(29) = machep
-         vx(30) = big
-         vm(33) = machep
- 120  m = 0
-      i = 1
-      j = jlim(alg)
-      k = epslon
-      ndfalt = ndflt(alg)
-      do 150 l = 1, ndfalt
-         vk = v(k)
-         if (vk .ge. vm(i) .and. vk .le. vx(i)) go to 140
-              m = k
-              if (pu .ne. 0) write(pu,130) vn(1,i), vn(2,i), k, vk,&
-                                          vm(i), vx(i)
- 130          format(/6h ///  ,2a4,5h.. v(,i2,3h) =,d11.3,7h should,&
-                     11h be between,d11.3,4h and,d11.3)
- 140     k = k + 1
-         i = i + 1
-         if (i .eq. j) i = ijmp
- 150     continue
-!
-      if (iv(nvdflt) .eq. ndfalt) go to 170
-         iv(1) = 51
-         if (pu .eq. 0) go to 999
-         write(pu,160) iv(nvdflt), ndfalt
- 160     format(/13h iv(nvdflt) =,i5,13h rather than ,i5)
-         go to 999
- 170  if ((iv(dtype) .gt. 0 .or. v(dinit) .gt. zero) .and. iv1 .eq. 12) &
-                        go to 200
-      do 190 i = 1, n
-         if (d(i) .gt. zero) go to 190
-              m = 18
-              if (pu .ne. 0) write(pu,180) i, d(i)
- 180     format(/8h ///  d(,i3,3h) =,d11.3,19h should be positive)
- 190     continue
- 200  if (m .eq. 0) go to 210
-         iv(1) = m
-         go to 999
-!
- 210  if (pu .eq. 0 .or. iv(parprt) .eq. 0) go to 999
-      if (iv1 .ne. 12 .or. iv(inits) .eq. alg-1) go to 230
-         m = 1
-         write(pu,220) sh(alg), iv(inits)
- 220     format(/22h nondefault values..../5h init,a1,14h..... iv(25) =,&
-                i3)
- 230  if (iv(dtype) .eq. iv(dtype0)) go to 250
-         if (m .eq. 0) write(pu,260) which
-         m = 1
-         write(pu,240) iv(dtype)
- 240     format(20h dtype..... iv(16) =,i3)
- 250  i = 1
-      j = jlim(alg)
-      k = epslon
-      l = iv(parsav)
-      ndfalt = ndflt(alg)
-      do 290 ii = 1, ndfalt
-         if (v(k) .eq. v(l)) go to 280
-              if (m .eq. 0) write(pu,260) which
- 260          format(/1h ,3a4,9halues..../)
-              m = 1
-              write(pu,270) vn(1,i), vn(2,i), k, v(k)
- 270          format(1x,2a4,5h.. v(,i2,3h) =,d15.7)
- 280     k = k + 1
-         l = l + 1
-         i = i + 1
-         if (i .eq. j) i = ijmp
- 290     continue
-!
-      iv(dtype0) = iv(dtype)
-      parsv1 = iv(parsav)
-      call vcopy(iv(nvdflt), v(parsv1), v(epslon))
-      go to 999
-!
- 300  iv(1) = 15
-      if (pu .eq. 0) go to 999
-      write(pu,310) liv, miv2
- 310  format(/10h /// liv =,i5,17h must be at least,i5)
-      if (liv .lt. miv1) go to 999
-      if (lv .lt. iv(lastv)) go to 320
-      go to 999
-!
- 320  iv(1) = 16
-      if (pu .eq. 0) go to 999
-      write(pu,330) lv, iv(lastv)
- 330  format(/9h /// lv =,i5,17h must be at least,i5)
-      go to 999
-!
- 340  iv(1) = 67
-      if (pu .eq. 0) go to 999
-      write(pu,350) alg
- 350  format(/10h /// alg =,i5,15h must be 1 or 2)
-!
- 999  return
-!  ***  last card of parck follows  ***
-      end subroutine parck
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      real(kind=8) function reldst(p, d, x, x0)
-!
-!  ***  compute and return relative difference between x and x0  ***
-!  ***  nl2sol version 2.2  ***
-!
-      integer :: p
-      real(kind=8) :: d(p), x(p), x0(p)
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dabs
-!/
-      integer :: i
-      real(kind=8) :: emax, t, xmax    !el, zero
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!
-      emax = zero
-      xmax = zero
-      do 10 i = 1, p
-         t = dabs(d(i) * (x(i) - x0(i)))
-         if (emax .lt. t) emax = t
-         t = d(i) * (dabs(x(i)) + dabs(x0(i)))
-         if (xmax .lt. t) xmax = t
- 10      continue
-      reldst = zero
-      if (xmax .gt. zero) reldst = emax / xmax
- 999  return
-!  ***  last card of reldst follows  ***
-      end function reldst
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine vaxpy(p, w, a, x, y)
-!
-!  ***  set w = a*x + y  --  w, x, y = p-vectors, a = scalar  ***
-!
-      integer :: p
-      real(kind=8) :: a, w(p), x(p), y(p)
-!
-      integer :: i
-!
-      do 10 i = 1, p
- 10      w(i) = a*x(i) + y(i)
-      return
-      end subroutine vaxpy
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine vcopy(p, y, x)
-!
-!  ***  set y = x, where x and y are p-vectors  ***
-!
-      integer :: p
-      real(kind=8) :: x(p), y(p)
-!
-      integer :: i
-!
-      do 10 i = 1, p
- 10      y(i) = x(i)
-      return
-      end subroutine vcopy
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine vdflt(alg, lv, v)
-!
-!  ***  supply ***sol (version 2.3) default values to v  ***
-!
-!  ***  alg = 1 means regression constants.
-!  ***  alg = 2 means general unconstrained optimization constants.
-!
-      integer :: alg, l,lv
-      real(kind=8) :: v(lv)
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dmax1
-!/
-!el      external rmdcon
-!el      real(kind=8) :: rmdcon
-! rmdcon... returns machine-dependent constants
-!
-      real(kind=8) :: machep, mepcrt, sqteps   !el one, three
-!
-!  ***  subscripts for v  ***
-!
-!el      integer afctol, bias, cosmin, decfac, delta0, dfac, dinit, dltfdc,
-!el     1        dltfdj, dtinit, d0init, epslon, eta0, fuzz, huberc,
-!el     2        incfac, lmax0, lmaxs, phmnfc, phmxfc, rdfcmn, rdfcmx,
-!el     3        rfctol, rlimit, rsptol, sctol, sigmin, tuner1, tuner2,
-!el     4        tuner3, tuner4, tuner5, xctol, xftol
-!
-!/6
-!     data one/1.d+0/, three/3.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: one=1.d+0, three=3.d+0
-!/
-!
-!  ***  v subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data afctol/31/, bias/43/, cosmin/47/, decfac/22/, delta0/44/,
-!    1     dfac/41/, dinit/38/, dltfdc/42/, dltfdj/43/, dtinit/39/,
-!    2     d0init/40/, epslon/19/, eta0/42/, fuzz/45/, huberc/48/,
-!    3     incfac/23/, lmax0/35/, lmaxs/36/, phmnfc/20/, phmxfc/21/,
-!    4     rdfcmn/24/, rdfcmx/25/, rfctol/32/, rlimit/46/, rsptol/49/,
-!    5     sctol/37/, sigmin/50/, tuner1/26/, tuner2/27/, tuner3/28/,
-!    6     tuner4/29/, tuner5/30/, xctol/33/, xftol/34/
-!/7
-      integer,parameter :: afctol=31, bias=43, cosmin=47, decfac=22, delta0=44,&
-                 dfac=41, dinit=38, dltfdc=42, dltfdj=43, dtinit=39,&
-                 d0init=40, epslon=19, eta0=42, fuzz=45, huberc=48,&
-                 incfac=23, lmax0=35, lmaxs=36, phmnfc=20, phmxfc=21,&
-                 rdfcmn=24, rdfcmx=25, rfctol=32, rlimit=46, rsptol=49,&
-                 sctol=37, sigmin=50, tuner1=26, tuner2=27, tuner3=28,&
-                 tuner4=29, tuner5=30, xctol=33, xftol=34
-!/
-!
-!-------------------------------  body  --------------------------------
-!
-      machep = rmdcon(3)
-      v(afctol) = 1.d-20
-      if (machep .gt. 1.d-10) v(afctol) = machep**2
-      v(decfac) = 0.5d+0
-      sqteps = rmdcon(4)
-      v(dfac) = 0.6d+0
-      v(delta0) = sqteps
-      v(dtinit) = 1.d-6
-      mepcrt = machep ** (one/three)
-      v(d0init) = 1.d+0
-      v(epslon) = 0.1d+0
-      v(incfac) = 2.d+0
-      v(lmax0) = 1.d+0
-      v(lmaxs) = 1.d+0
-      v(phmnfc) = -0.1d+0
-      v(phmxfc) = 0.1d+0
-      v(rdfcmn) = 0.1d+0
-      v(rdfcmx) = 4.d+0
-      v(rfctol) = dmax1(1.d-10, mepcrt**2)
-      v(sctol) = v(rfctol)
-      v(tuner1) = 0.1d+0
-      v(tuner2) = 1.d-4
-      v(tuner3) = 0.75d+0
-      v(tuner4) = 0.5d+0
-      v(tuner5) = 0.75d+0
-      v(xctol) = sqteps
-      v(xftol) = 1.d+2 * machep
-!
-      if (alg .ge. 2) go to 10
-!
-!  ***  regression  values
-!
-      v(cosmin) = dmax1(1.d-6, 1.d+2 * machep)
-      v(dinit) = 0.d+0
-      v(dltfdc) = mepcrt
-      v(dltfdj) = sqteps
-      v(fuzz) = 1.5d+0
-      v(huberc) = 0.7d+0
-      v(rlimit) = rmdcon(5)
-      v(rsptol) = 1.d-3
-      v(sigmin) = 1.d-4
-      go to 999
-!
-!  ***  general optimization values
-!
- 10   v(bias) = 0.8d+0
-      v(dinit) = -1.0d+0
-      v(eta0) = 1.0d+3 * machep
-!
- 999  return
-!  ***  last card of vdflt follows  ***
-      end subroutine vdflt
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine vscopy(p, y, s)
-!
-!  ***  set p-vector y to scalar s  ***
-!
-      integer :: p
-      real(kind=8) :: s, y(p)
-!
-      integer :: i
-!
-      do 10 i = 1, p
- 10      y(i) = s
-      return
-      end subroutine vscopy
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      real(kind=8) function v2norm(p, x)
-!
-!  ***  return the 2-norm of the p-vector x, taking  ***
-!  ***  care to avoid the most likely underflows.    ***
-!
-      integer :: p
-      real(kind=8) :: x(p)
-!
-      integer :: i, j
-      real(kind=8) :: r, scale, sqteta, t, xi  !el, one, zero
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dabs, dsqrt
-!/
-!el      external rmdcon
-!el      real(kind=8) :: rmdcon
-!
-!/6
-!     data one/1.d+0/, zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: one=1.d+0, zero=0.d+0
-      save sqteta
-!/
-      data sqteta/0.d+0/
-!
-      if (p .gt. 0) go to 10
-         v2norm = zero
-         go to 999
- 10   do 20 i = 1, p
-         if (x(i) .ne. zero) go to 30
- 20      continue
-      v2norm = zero
-      go to 999
-!
- 30   scale = dabs(x(i))
-      if (i .lt. p) go to 40
-         v2norm = scale
-         go to 999
- 40   t = one
-      if (sqteta .eq. zero) sqteta = rmdcon(2)
-!
-!     ***  sqteta is (slightly larger than) the square root of the
-!     ***  smallest positive floating point number on the machine.
-!     ***  the tests involving sqteta are done to prevent underflows.
-!
-      j = i + 1
-      do 60 i = j, p
-         xi = dabs(x(i))
-         if (xi .gt. scale) go to 50
-              r = xi / scale
-              if (r .gt. sqteta) t = t + r*r
-              go to 60
- 50           r = scale / xi
-              if (r .le. sqteta) r = zero
-              t = one  +  t * r*r
-              scale = xi
- 60      continue
-!
-      v2norm = scale * dsqrt(t)
- 999  return
-!  ***  last card of v2norm follows  ***
-      end function v2norm
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine humsl(n,d,x,calcf,calcgh,iv,liv,lv,v,uiparm,urparm,ufparm)
-!
-!  ***  minimize general unconstrained objective function using   ***
-!  ***  (analytic) gradient and hessian provided by the caller.   ***
-!
-      integer :: liv, lv, n
-      integer :: iv(liv), uiparm(1)
-      real(kind=8) :: d(n), x(n), v(lv), urparm(1)
-      real(kind=8),external :: ufparm
-!     dimension v(78 + n*(n+12)), uiparm(*), urparm(*)
-      external :: calcf, calcgh
-!
-!------------------------------  discussion  ---------------------------
-!
-!        this routine is like sumsl, except that the subroutine para-
-!     meter calcg of sumsl (which computes the gradient of the objec-
-!     tive function) is replaced by the subroutine parameter calcgh,
-!     which computes both the gradient and (lower triangle of the)
-!     hessian of the objective function.  the calling sequence is...
-!             call calcgh(n, x, nf, g, h, uiparm, urparm, ufparm)
-!     parameters n, x, nf, g, uiparm, urparm, and ufparm are the same
-!     as for sumsl, while h is an array of length n*(n+1)/2 in which
-!     calcgh must store the lower triangle of the hessian at x.  start-
-!     ing at h(1), calcgh must store the hessian entries in the order
-!     (1,1), (2,1), (2,2), (3,1), (3,2), (3,3), ...
-!        the value printed (by itsum) in the column labelled stppar
-!     is the levenberg-marquardt used in computing the current step.
-!     zero means a full newton step.  if the special case described in
-!     ref. 1 is detected, then stppar is negated.  the value printed
-!     in the column labelled npreldf is zero if the current hessian
-!     is not positive definite.
-!        it sometimes proves worthwhile to let d be determined from the
-!     diagonal of the hessian matrix by setting iv(dtype) = 1 and
-!     v(dinit) = 0.  the following iv and v components are relevant...
-!
-! iv(dtol)..... iv(59) gives the starting subscript in v of the dtol
-!             array used when d is updated.  (iv(dtol) can be
-!             initialized by calling humsl with iv(1) = 13.)
-! iv(dtype).... iv(16) tells how the scale vector d should be chosen.
-!             iv(dtype) .le. 0 means that d should not be updated, and
-!             iv(dtype) .ge. 1 means that d should be updated as
-!             described below with v(dfac).  default = 0.
-! v(dfac)..... v(41) and the dtol and d0 arrays (see v(dtinit) and
-!             v(d0init)) are used in updating the scale vector d when
-!             iv(dtype) .gt. 0.  (d is initialized according to
-!             v(dinit), described in sumsl.)  let
-!                  d1(i) = max(sqrt(abs(h(i,i))), v(dfac)*d(i)),
-!             where h(i,i) is the i-th diagonal element of the current
-!             hessian.  if iv(dtype) = 1, then d(i) is set to d1(i)
-!             unless d1(i) .lt. dtol(i), in which case d(i) is set to
-!                  max(d0(i), dtol(i)).
-!             if iv(dtype) .ge. 2, then d is updated during the first
-!             iteration as for iv(dtype) = 1 (after any initialization
-!             due to v(dinit)) and is left unchanged thereafter.
-!             default = 0.6.
-! v(dtinit)... v(39), if positive, is the value to which all components
-!             of the dtol array (see v(dfac)) are initialized.  if
-!             v(dtinit) = 0, then it is assumed that the caller has
-!             stored dtol in v starting at v(iv(dtol)).
-!             default = 10**-6.
-! v(d0init)... v(40), if positive, is the value to which all components
-!             of the d0 vector (see v(dfac)) are initialized.  if
-!             v(dfac) = 0, then it is assumed that the caller has
-!             stored d0 in v starting at v(iv(dtol)+n).  default = 1.0.
-!
-!  ***  reference  ***
-!
-! 1. gay, d.m. (1981), computing optimal locally constrained steps,
-!         siam j. sci. statist. comput. 2, pp. 186-197.
-!.
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay (winter 1980).  revised sept. 1982.
-!     this subroutine was written in connection with research supported
-!     in part by the national science foundation under grants
-!     mcs-7600324 and mcs-7906671.
-!
-!----------------------------  declarations  ---------------------------
-!
-!el      external deflt, humit
-!
-! deflt... provides default input values for iv and v.
-! humit... reverse-communication routine that does humsl algorithm.
-!
-      integer :: g1, h1, iv1, lh, nf
-      real(kind=8) :: f
-!
-!  ***  subscripts for iv   ***
-!
-!el      integer g, h, nextv, nfcall, nfgcal, toobig, vneed
-!
-!/6
-!     data nextv/47/, nfcall/6/, nfgcal/7/, g/28/, h/56/, toobig/2/,
-!    1     vneed/4/
-!/7
-      integer,parameter :: nextv=47, nfcall=6, nfgcal=7, g=28, h=56,&
-                           toobig=2,vneed=4
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-      lh = n * (n + 1) / 2
-      if (iv(1) .eq. 0) call deflt(2, iv, liv, lv, v)
-      if (iv(1) .eq. 12 .or. iv(1) .eq. 13) &
-           iv(vneed) = iv(vneed) + n*(n+3)/2
-      iv1 = iv(1)
-      if (iv1 .eq. 14) go to 10
-      if (iv1 .gt. 2 .and. iv1 .lt. 12) go to 10
-      g1 = 1
-      h1 = 1
-      if (iv1 .eq. 12) iv(1) = 13
-      go to 20
-!
- 10   g1 = iv(g)
-      h1 = iv(h)
-!
- 20   call humit(d, f, v(g1), v(h1), iv, lh, liv, lv, n, v, x)
-      if (iv(1) - 2) 30, 40, 50
-!
- 30   nf = iv(nfcall)
-      call calcf(n, x, nf, f, uiparm, urparm, ufparm)
-      if (nf .le. 0) iv(toobig) = 1
-      go to 20
-!
- 40   call calcgh(n, x, iv(nfgcal), v(g1), v(h1), uiparm, urparm,&
-                  ufparm)
-      go to 20
-!
- 50   if (iv(1) .ne. 14) go to 999
-!
-!  ***  storage allocation
-!
-      iv(g) = iv(nextv)
-      iv(h) = iv(g) + n
-      iv(nextv) = iv(h) + n*(n+1)/2
-      if (iv1 .ne. 13) go to 10
-!
- 999  return
-!  ***  last card of humsl follows  ***
-      end subroutine humsl
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine humit(d, fx, g, h, iv, lh, liv, lv, n, v, x)
-!
-!  ***  carry out humsl (unconstrained minimization) iterations, using
-!  ***  hessian matrix provided by the caller.
-!
-!el      use control
-      use control, only:stopx
-
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: lh, liv, lv, n
-      integer :: iv(liv)
-      real(kind=8) :: d(n), fx, g(n), h(lh), v(lv), x(n)
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-! d.... scale vector.
-! fx... function value.
-! g.... gradient vector.
-! h.... lower triangle of the hessian, stored rowwise.
-! iv... integer value array.
-! lh... length of h = p*(p+1)/2.
-! liv.. length of iv (at least 60).
-! lv... length of v (at least 78 + n*(n+21)/2).
-! n.... number of variables (components in x and g).
-! v.... floating-point value array.
-! x.... parameter vector.
-!
-!  ***  discussion  ***
-!
-!        parameters iv, n, v, and x are the same as the corresponding
-!     ones to humsl (which see), except that v can be shorter (since
-!     the part of v that humsl uses for storing g and h is not needed).
-!     moreover, compared with humsl, iv(1) may have the two additional
-!     output values 1 and 2, which are explained below, as is the use
-!     of iv(toobig) and iv(nfgcal).  the value iv(g), which is an
-!     output value from humsl, is not referenced by humit or the
-!     subroutines it calls.
-!
-! iv(1) = 1 means the caller should set fx to f(x), the function value
-!             at x, and call humit again, having changed none of the
-!             other parameters.  an exception occurs if f(x) cannot be
-!             computed (e.g. if overflow would occur), which may happen
-!             because of an oversized step.  in this case the caller
-!             should set iv(toobig) = iv(2) to 1, which will cause
-!             humit to ignore fx and try a smaller step.  the para-
-!             meter nf that humsl passes to calcf (for possible use by
-!             calcgh) is a copy of iv(nfcall) = iv(6).
-! iv(1) = 2 means the caller should set g to g(x), the gradient of f at
-!             x, and h to the lower triangle of h(x), the hessian of f
-!             at x, and call humit again, having changed none of the
-!             other parameters except perhaps the scale vector d.
-!                  the parameter nf that humsl passes to calcg is
-!             iv(nfgcal) = iv(7).  if g(x) and h(x) cannot be evaluated,
-!             then the caller may set iv(nfgcal) to 0, in which case
-!             humit will return with iv(1) = 65.
-!                  note -- humit overwrites h with the lower triangle
-!             of  diag(d)**-1 * h(x) * diag(d)**-1.
-!.
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay (winter 1980).  revised sept. 1982.
-!     this subroutine was written in connection with research supported
-!     in part by the national science foundation under grants
-!     mcs-7600324 and mcs-7906671.
-!
-!        (see sumsl and humsl for references.)
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++  declarations  ++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: dg1, dummy, i, j, k, l, lstgst, nn1o2, step1,&
-              temp1, w1, x01
-      real(kind=8) :: t
-!
-!     ***  constants  ***
-!
-!el      real(kind=8) :: one, onep2, zero
-!
-!  ***  no intrinsic functions  ***
-!
-!  ***  external functions and subroutines  ***
-!
-!el      external assst, deflt, dotprd, dupdu, gqtst, itsum, parck,
-!el     1         reldst, slvmul, stopx, vaxpy, vcopy, vscopy, v2norm
-!el      logical stopx
-!el      real(kind=8) :: dotprd, reldst, v2norm
-!
-! assst.... assesses candidate step.
-! deflt.... provides default iv and v input values.
-! dotprd... returns inner product of two vectors.
-! dupdu.... updates scale vector d.
-! gqtst.... computes optimally locally constrained step.
-! itsum.... prints iteration summary and info on initial and final x.
-! parck.... checks validity of input iv and v values.
-! reldst... computes v(reldx) = relative step size.
-! slvmul... multiplies symmetric matrix times vector, given the lower
-!             triangle of the matrix.
-! stopx.... returns .true. if the break key has been pressed.
-! vaxpy.... computes scalar times one vector plus another.
-! vcopy.... copies one vector to another.
-! vscopy... sets all elements of a vector to a scalar.
-! v2norm... returns the 2-norm of a vector.
-!
-!  ***  subscripts for iv and v  ***
-!
-!el      integer cnvcod, dg, dgnorm, dinit, dstnrm, dtinit, dtol,
-!el     1        dtype, d0init, f, f0, fdif, gtstep, incfac, irc, kagqt,
-!el     2        lmat, lmax0, lmaxs, mode, model, mxfcal, mxiter, nextv,
-!el     3        nfcall, nfgcal, ngcall, niter, preduc, radfac, radinc,
-!el     4        radius, rad0, reldx, restor, step, stglim, stlstg, stppar,
-!el     5        toobig, tuner4, tuner5, vneed, w, xirc, x0
-!
-!  ***  iv subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data cnvcod/55/, dg/37/, dtol/59/, dtype/16/, irc/29/, kagqt/33/,
-!    1     lmat/42/, mode/35/, model/5/, mxfcal/17/, mxiter/18/,
-!    2     nextv/47/, nfcall/6/, nfgcal/7/, ngcall/30/, niter/31/,
-!    3     radinc/8/, restor/9/, step/40/, stglim/11/, stlstg/41/,
-!    4     toobig/2/, vneed/4/, w/34/, xirc/13/, x0/43/
-!/7
-      integer,parameter :: cnvcod=55, dg=37, dtol=59, dtype=16, irc=29, kagqt=33,&
-                 lmat=42, mode=35, model=5, mxfcal=17, mxiter=18,&
-                 nextv=47, nfcall=6, nfgcal=7, ngcall=30, niter=31,&
-                 radinc=8, restor=9, step=40, stglim=11, stlstg=41,&
-                 toobig=2, vneed=4, w=34, xirc=13, x0=43
-!/
-!
-!  ***  v subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data dgnorm/1/, dinit/38/, dstnrm/2/, dtinit/39/, d0init/40/,
-!    1     f/10/, f0/13/, fdif/11/, gtstep/4/, incfac/23/, lmax0/35/,
-!    2     lmaxs/36/, preduc/7/, radfac/16/, radius/8/, rad0/9/,
-!    3     reldx/17/, stppar/5/, tuner4/29/, tuner5/30/
-!/7
-      integer,parameter :: dgnorm=1, dinit=38, dstnrm=2, dtinit=39, d0init=40,&
-                 f=10, f0=13, fdif=11, gtstep=4, incfac=23, lmax0=35,&
-                 lmaxs=36, preduc=7, radfac=16, radius=8, rad0=9,&
-                 reldx=17, stppar=5, tuner4=29, tuner5=30
-!/
-!
-!/6
-!     data one/1.d+0/, onep2/1.2d+0/, zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: one=1.d+0, onep2=1.2d+0, zero=0.d+0
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-      i = iv(1)
-      if (i .eq. 1) go to 30
-      if (i .eq. 2) go to 40
-!
-!  ***  check validity of iv and v input values  ***
-!
-      if (iv(1) .eq. 0) call deflt(2, iv, liv, lv, v)
-      if (iv(1) .eq. 12 .or. iv(1) .eq. 13) &
-           iv(vneed) = iv(vneed) + n*(n+21)/2 + 7
-      call parck(2, d, iv, liv, lv, n, v)
-      i = iv(1) - 2
-      if (i .gt. 12) go to 999
-      nn1o2 = n * (n + 1) / 2
-      if (lh .ge. nn1o2) go to (210,210,210,210,210,210,160,120,160,&
-                                10,10,20), i
-         iv(1) = 66
-         go to 350
-!
-!  ***  storage allocation  ***
-!
- 10   iv(dtol) = iv(lmat) + nn1o2
-      iv(x0) = iv(dtol) + 2*n
-      iv(step) = iv(x0) + n
-      iv(stlstg) = iv(step) + n
-      iv(dg) = iv(stlstg) + n
-      iv(w) = iv(dg) + n
-      iv(nextv) = iv(w) + 4*n + 7
-      if (iv(1) .ne. 13) go to 20
-         iv(1) = 14
-         go to 999
-!
-!  ***  initialization  ***
-!
- 20   iv(niter) = 0
-      iv(nfcall) = 1
-      iv(ngcall) = 1
-      iv(nfgcal) = 1
-      iv(mode) = -1
-      iv(model) = 1
-      iv(stglim) = 1
-      iv(toobig) = 0
-      iv(cnvcod) = 0
-      iv(radinc) = 0
-      v(rad0) = zero
-      v(stppar) = zero
-      if (v(dinit) .ge. zero) call vscopy(n, d, v(dinit))
-      k = iv(dtol)
-      if (v(dtinit) .gt. zero) call vscopy(n, v(k), v(dtinit))
-      k = k + n
-      if (v(d0init) .gt. zero) call vscopy(n, v(k), v(d0init))
-      iv(1) = 1
-      go to 999
-!
- 30   v(f) = fx
-      if (iv(mode) .ge. 0) go to 210
-      iv(1) = 2
-      if (iv(toobig) .eq. 0) go to 999
-         iv(1) = 63
-         go to 350
-!
-!  ***  make sure gradient could be computed  ***
-!
- 40   if (iv(nfgcal) .ne. 0) go to 50
-         iv(1) = 65
-         go to 350
-!
-!  ***  update the scale vector d  ***
-!
- 50   dg1 = iv(dg)
-      if (iv(dtype) .le. 0) go to 70
-      k = dg1
-      j = 0
-      do 60 i = 1, n
-         j = j + i
-         v(k) = h(j)
-         k = k + 1
- 60      continue
-      call dupdu(d, v(dg1), iv, liv, lv, n, v)
-!
-!  ***  compute scaled gradient and its norm  ***
-!
- 70   dg1 = iv(dg)
-      k = dg1
-      do 80 i = 1, n
-         v(k) = g(i) / d(i)
-         k = k + 1
- 80      continue
-      v(dgnorm) = v2norm(n, v(dg1))
-!
-!  ***  compute scaled hessian  ***
-!
-      k = 1
-      do 100 i = 1, n
-         t = one / d(i)
-         do 90 j = 1, i
-              h(k) = t * h(k) / d(j)
-              k = k + 1
- 90           continue
- 100     continue
-!
-      if (iv(cnvcod) .ne. 0) go to 340
-      if (iv(mode) .eq. 0) go to 300
-!
-!  ***  allow first step to have scaled 2-norm at most v(lmax0)  ***
-!
-      v(radius) = v(lmax0)
-!
-      iv(mode) = 0
-!
-!
-!-----------------------------  main loop  -----------------------------
-!
-!
-!  ***  print iteration summary, check iteration limit  ***
-!
- 110  call itsum(d, g, iv, liv, lv, n, v, x)
- 120  k = iv(niter)
-      if (k .lt. iv(mxiter)) go to 130
-         iv(1) = 10
-         go to 350
-!
- 130  iv(niter) = k + 1
-!
-!  ***  initialize for start of next iteration  ***
-!
-      dg1 = iv(dg)
-      x01 = iv(x0)
-      v(f0) = v(f)
-      iv(irc) = 4
-      iv(kagqt) = -1
-!
-!     ***  copy x to x0  ***
-!
-      call vcopy(n, v(x01), x)
-!
-!  ***  update radius  ***
-!
-      if (k .eq. 0) go to 150
-      step1 = iv(step)
-      k = step1
-      do 140 i = 1, n
-         v(k) = d(i) * v(k)
-         k = k + 1
- 140     continue
-      v(radius) = v(radfac) * v2norm(n, v(step1))
-!
-!  ***  check stopx and function evaluation limit  ***
-!
-! AL 4/30/95
-      dummy=iv(nfcall)
- 150  if (.not. stopx(dummy)) go to 170
-         iv(1) = 11
-         go to 180
-!
-!     ***  come here when restarting after func. eval. limit or stopx.
-!
- 160  if (v(f) .ge. v(f0)) go to 170
-         v(radfac) = one
-         k = iv(niter)
-         go to 130
-!
- 170  if (iv(nfcall) .lt. iv(mxfcal)) go to 190
-         iv(1) = 9
- 180     if (v(f) .ge. v(f0)) go to 350
-!
-!        ***  in case of stopx or function evaluation limit with
-!        ***  improved v(f), evaluate the gradient at x.
-!
-              iv(cnvcod) = iv(1)
-              go to 290
-!
-!. . . . . . . . . . . . .  compute candidate step  . . . . . . . . . .
-!
- 190  step1 = iv(step)
-      dg1 = iv(dg)
-      l = iv(lmat)
-      w1 = iv(w)
-      call gqtst(d, v(dg1), h, iv(kagqt), v(l), n, v(step1), v, v(w1))
-      if (iv(irc) .eq. 6) go to 210
-!
-!  ***  check whether evaluating f(x0 + step) looks worthwhile  ***
-!
-      if (v(dstnrm) .le. zero) go to 210
-      if (iv(irc) .ne. 5) go to 200
-      if (v(radfac) .le. one) go to 200
-      if (v(preduc) .le. onep2 * v(fdif)) go to 210
-!
-!  ***  compute f(x0 + step)  ***
-!
- 200  x01 = iv(x0)
-      step1 = iv(step)
-      call vaxpy(n, x, one, v(step1), v(x01))
-      iv(nfcall) = iv(nfcall) + 1
-      iv(1) = 1
-      iv(toobig) = 0
-      go to 999
-!
-!. . . . . . . . . . . . .  assess candidate step  . . . . . . . . . . .
-!
- 210  x01 = iv(x0)
-      v(reldx) = reldst(n, d, x, v(x01))
-      call assst(iv, liv, lv, v)
-      step1 = iv(step)
-      lstgst = iv(stlstg)
-      if (iv(restor) .eq. 1) call vcopy(n, x, v(x01))
-      if (iv(restor) .eq. 2) call vcopy(n, v(lstgst), v(step1))
-      if (iv(restor) .ne. 3) go to 220
-         call vcopy(n, v(step1), v(lstgst))
-         call vaxpy(n, x, one, v(step1), v(x01))
-         v(reldx) = reldst(n, d, x, v(x01))
-!
- 220  k = iv(irc)
-      go to (230,260,260,260,230,240,250,250,250,250,250,250,330,300), k
-!
-!     ***  recompute step with new radius  ***
-!
- 230     v(radius) = v(radfac) * v(dstnrm)
-         go to 150
-!
-!  ***  compute step of length v(lmaxs) for singular convergence test.
-!
- 240  v(radius) = v(lmaxs)
-      go to 190
-!
-!  ***  convergence or false convergence  ***
-!
- 250  iv(cnvcod) = k - 4
-      if (v(f) .ge. v(f0)) go to 340
-         if (iv(xirc) .eq. 14) go to 340
-              iv(xirc) = 14
-!
-!. . . . . . . . . . . .  process acceptable step  . . . . . . . . . . .
-!
- 260  if (iv(irc) .ne. 3) go to 290
-         temp1 = lstgst
-!
-!     ***  prepare for gradient tests  ***
-!     ***  set  temp1 = hessian * step + g(x0)
-!     ***             = diag(d) * (h * step + g(x0))
-!
-!        use x0 vector as temporary.
-         k = x01
-         do 270 i = 1, n
-              v(k) = d(i) * v(step1)
-              k = k + 1
-              step1 = step1 + 1
- 270          continue
-         call slvmul(n, v(temp1), h, v(x01))
-         do 280 i = 1, n
-              v(temp1) = d(i) * v(temp1) + g(i)
-              temp1 = temp1 + 1
- 280          continue
-!
-!  ***  compute gradient and hessian  ***
-!
- 290  iv(ngcall) = iv(ngcall) + 1
-      iv(1) = 2
-      go to 999
-!
- 300  iv(1) = 2
-      if (iv(irc) .ne. 3) go to 110
-!
-!  ***  set v(radfac) by gradient tests  ***
-!
-      temp1 = iv(stlstg)
-      step1 = iv(step)
-!
-!     ***  set  temp1 = diag(d)**-1 * (hessian*step + (g(x0)-g(x)))  ***
-!
-      k = temp1
-      do 310 i = 1, n
-         v(k) = (v(k) - g(i)) / d(i)
-         k = k + 1
- 310     continue
-!
-!     ***  do gradient tests  ***
-!
-      if (v2norm(n, v(temp1)) .le. v(dgnorm) * v(tuner4)) go to 320
-           if (dotprd(n, g, v(step1)) &
-                     .ge. v(gtstep) * v(tuner5))  go to 110
- 320            v(radfac) = v(incfac)
-                go to 110
-!
-!. . . . . . . . . . . . . .  misc. details  . . . . . . . . . . . . . .
-!
-!  ***  bad parameters to assess  ***
-!
- 330  iv(1) = 64
-      go to 350
-!
-!  ***  print summary of final iteration and other requested items  ***
-!
- 340  iv(1) = iv(cnvcod)
-      iv(cnvcod) = 0
- 350  call itsum(d, g, iv, liv, lv, n, v, x)
-!
- 999  return
-!
-!  ***  last card of humit follows  ***
-      end subroutine humit
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine dupdu(d, hdiag, iv, liv, lv, n, v)
-!
-!  ***  update scale vector d for humsl  ***
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: liv, lv, n
-      integer :: iv(liv)
-      real(kind=8) :: d(n), hdiag(n), v(lv)
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: dtoli, d0i, i
-      real(kind=8) :: t, vdfac
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dabs, dmax1, dsqrt
-!/
-!  ***  subscripts for iv and v  ***
-!
-!el      integer :: dfac, dtol, dtype, niter
-!/6
-!     data dfac/41/, dtol/59/, dtype/16/, niter/31/
-!/7
-      integer,parameter :: dfac=41, dtol=59, dtype=16, niter=31
-!/
-!
-!-------------------------------  body  --------------------------------
-!
-      i = iv(dtype)
-      if (i .eq. 1) go to 10
-         if (iv(niter) .gt. 0) go to 999
-!
- 10   dtoli = iv(dtol)
-      d0i = dtoli + n
-      vdfac = v(dfac)
-      do 20 i = 1, n
-         t = dmax1(dsqrt(dabs(hdiag(i))), vdfac*d(i))
-         if (t .lt. v(dtoli)) t = dmax1(v(dtoli), v(d0i))
-         d(i) = t
-         dtoli = dtoli + 1
-         d0i = d0i + 1
- 20      continue
-!
- 999  return
-!  ***  last card of dupdu follows  ***
-      end subroutine dupdu
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine gqtst(d, dig, dihdi, ka, l, p, step, v, w)
-!
-!  *** compute goldfeld-quandt-trotter step by more-hebden technique ***
-!  ***  (nl2sol version 2.2), modified a la more and sorensen  ***
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: ka, p
-!al   real(kind=8) :: d(p), dig(p), dihdi(1), l(1), v(21), step(p),
-!al  1                 w(1)
-      real(kind=8) :: d(p), dig(p), dihdi(p*(p+1)/2), l(p*(p+1)/2),&
-          v(21), step(p),w(4*p+7)
-!     dimension dihdi(p*(p+1)/2), l(p*(p+1)/2), w(4*p+7)
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  purpose  ***
-!
-!        given the (compactly stored) lower triangle of a scaled
-!     hessian (approximation) and a nonzero scaled gradient vector,
-!     this subroutine computes a goldfeld-quandt-trotter step of
-!     approximate length v(radius) by the more-hebden technique.  in
-!     other words, step is computed to (approximately) minimize
-!     psi(step) = (g**t)*step + 0.5*(step**t)*h*step  such that the
-!     2-norm of d*step is at most (approximately) v(radius), where
-!     g  is the gradient,  h  is the hessian, and  d  is a diagonal
-!     scale matrix whose diagonal is stored in the parameter d.
-!     (gqtst assumes  dig = d**-1 * g  and  dihdi = d**-1 * h * d**-1.)
-!
-!  ***  parameter description  ***
-!
-!     d (in)  = the scale vector, i.e. the diagonal of the scale
-!              matrix  d  mentioned above under purpose.
-!   dig (in)  = the scaled gradient vector, d**-1 * g.  if g = 0, then
-!              step = 0  and  v(stppar) = 0  are returned.
-! dihdi (in)  = lower triangle of the scaled hessian (approximation),
-!              i.e., d**-1 * h * d**-1, stored compactly by rows., i.e.,
-!              in the order (1,1), (2,1), (2,2), (3,1), (3,2), etc.
-!    ka (i/o) = the number of hebden iterations (so far) taken to deter-
-!              mine step.  ka .lt. 0 on input means this is the first
-!              attempt to determine step (for the present dig and dihdi)
-!              -- ka is initialized to 0 in this case.  output with
-!              ka = 0  (or v(stppar) = 0)  means  step = -(h**-1)*g.
-!     l (i/o) = workspace of length p*(p+1)/2 for cholesky factors.
-!     p (in)  = number of parameters -- the hessian is a  p x p  matrix.
-!  step (i/o) = the step computed.
-!     v (i/o) contains various constants and variables described below.
-!     w (i/o) = workspace of length 4*p + 6.
-!
-!  ***  entries in v  ***
-!
-! v(dgnorm) (i/o) = 2-norm of (d**-1)*g.
-! v(dstnrm) (output) = 2-norm of d*step.
-! v(dst0)   (i/o) = 2-norm of d*(h**-1)*g (for pos. def. h only), or
-!             overestimate of smallest eigenvalue of (d**-1)*h*(d**-1).
-! v(epslon) (in)  = max. rel. error allowed for psi(step).  for the
-!             step returned, psi(step) will exceed its optimal value
-!             by less than -v(epslon)*psi(step).  suggested value = 0.1.
-! v(gtstep) (out) = inner product between g and step.
-! v(nreduc) (out) = psi(-(h**-1)*g) = psi(newton step)  (for pos. def.
-!             h only -- v(nreduc) is set to zero otherwise).
-! v(phmnfc) (in)  = tol. (together with v(phmxfc)) for accepting step
-!             (more*s sigma).  the error v(dstnrm) - v(radius) must lie
-!             between v(phmnfc)*v(radius) and v(phmxfc)*v(radius).
-! v(phmxfc) (in)  (see v(phmnfc).)
-!             suggested values -- v(phmnfc) = -0.25, v(phmxfc) = 0.5.
-! v(preduc) (out) = psi(step) = predicted obj. func. reduction for step.
-! v(radius) (in)  = radius of current (scaled) trust region.
-! v(rad0)   (i/o) = value of v(radius) from previous call.
-! v(stppar) (i/o) is normally the marquardt parameter, i.e. the alpha
-!             described below under algorithm notes.  if h + alpha*d**2
-!             (see algorithm notes) is (nearly) singular, however,
-!             then v(stppar) = -alpha.
-!
-!  ***  usage notes  ***
-!
-!     if it is desired to recompute step using a different value of
-!     v(radius), then this routine may be restarted by calling it
-!     with all parameters unchanged except v(radius).  (this explains
-!     why step and w are listed as i/o).  on an initial call (one with
-!     ka .lt. 0), step and w need not be initialized and only compo-
-!     nents v(epslon), v(stppar), v(phmnfc), v(phmxfc), v(radius), and
-!     v(rad0) of v must be initialized.
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!        the desired g-q-t step (ref. 2, 3, 4, 6) satisfies
-!     (h + alpha*d**2)*step = -g  for some nonnegative alpha such that
-!     h + alpha*d**2 is positive semidefinite.  alpha and step are
-!     computed by a scheme analogous to the one described in ref. 5.
-!     estimates of the smallest and largest eigenvalues of the hessian
-!     are obtained from the gerschgorin circle theorem enhanced by a
-!     simple form of the scaling described in ref. 7.  cases in which
-!     h + alpha*d**2 is nearly (or exactly) singular are handled by
-!     the technique discussed in ref. 2.  in these cases, a step of
-!     (exact) length v(radius) is returned for which psi(step) exceeds
-!     its optimal value by less than -v(epslon)*psi(step).  the test
-!     suggested in ref. 6 for detecting the special case is performed
-!     once two matrix factorizations have been done -- doing so sooner
-!     seems to degrade the performance of optimization routines that
-!     call this routine.
-!
-!  ***  functions and subroutines called  ***
-!
-! dotprd - returns inner product of two vectors.
-! litvmu - applies inverse-transpose of compact lower triang. matrix.
-! livmul - applies inverse of compact lower triang. matrix.
-! lsqrt  - finds cholesky factor (of compactly stored lower triang.).
-! lsvmin - returns approx. to min. sing. value of lower triang. matrix.
-! rmdcon - returns machine-dependent constants.
-! v2norm - returns 2-norm of a vector.
-!
-!  ***  references  ***
-!
-! 1.  dennis, j.e., gay, d.m., and welsch, r.e. (1981), an adaptive
-!             nonlinear least-squares algorithm, acm trans. math.
-!             software, vol. 7, no. 3.
-! 2.  gay, d.m. (1981), computing optimal locally constrained steps,
-!             siam j. sci. statist. computing, vol. 2, no. 2, pp.
-!             186-197.
-! 3.  goldfeld, s.m., quandt, r.e., and trotter, h.f. (1966),
-!             maximization by quadratic hill-climbing, econometrica 34,
-!             pp. 541-551.
-! 4.  hebden, m.d. (1973), an algorithm for minimization using exact
-!             second derivatives, report t.p. 515, theoretical physics
-!             div., a.e.r.e. harwell, oxon., england.
-! 5.  more, j.j. (1978), the levenberg-marquardt algorithm, implemen-
-!             tation and theory, pp.105-116 of springer lecture notes
-!             in mathematics no. 630, edited by g.a. watson, springer-
-!             verlag, berlin and new york.
-! 6.  more, j.j., and sorensen, d.c. (1981), computing a trust region
-!             step, technical report anl-81-83, argonne national lab.
-! 7.  varga, r.s. (1965), minimal gerschgorin sets, pacific j. math. 15,
-!             pp. 719-729.
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay.
-!     this subroutine was written in connection with research
-!     supported by the national science foundation under grants
-!     mcs-7600324, dcr75-10143, 76-14311dss, mcs76-11989, and
-!     mcs-7906671.
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      logical :: restrt
-      integer :: dggdmx, diag, diag0, dstsav, emax, emin, i, im1, inc, irc,&
-              j, k, kalim, kamin, k1, lk0, phipin, q, q0, uk0, x
-      real(kind=8) :: alphak, aki, akk, delta, dst, eps, gtsta, lk,&
-                       oldphi, phi, phimax, phimin, psifac, rad, radsq,&
-                       root, si, sk, sw, t, twopsi, t1, t2, uk, wi
-!
-!     ***  constants  ***
-      real(kind=8) :: big, dgxfac      !el, epsfac, four, half, kappa, negone,
-!el     1                 one, p001, six, three, two, zero
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dabs, dmax1, dmin1, dsqrt
-!/
-!  ***  external functions and subroutines  ***
-!
-!el      external dotprd, litvmu, livmul, lsqrt, lsvmin, rmdcon, v2norm
-!el      real(kind=8) :: dotprd, lsvmin, rmdcon, v2norm
-!
-!  ***  subscripts for v  ***
-!
-!el      integer dgnorm, dstnrm, dst0, epslon, gtstep, stppar, nreduc,
-!el     1        phmnfc, phmxfc, preduc, radius, rad0
-!/6
-!     data dgnorm/1/, dstnrm/2/, dst0/3/, epslon/19/, gtstep/4/,
-!    1     nreduc/6/, phmnfc/20/, phmxfc/21/, preduc/7/, radius/8/,
-!    2     rad0/9/, stppar/5/
-!/7
-      integer,parameter :: dgnorm=1, dstnrm=2, dst0=3, epslon=19, gtstep=4,&
-                 nreduc=6, phmnfc=20, phmxfc=21, preduc=7, radius=8,&
-                 rad0=9, stppar=5
-!/
-!
-!/6
-!     data epsfac/50.0d+0/, four/4.0d+0/, half/0.5d+0/,
-!    1     kappa/2.0d+0/, negone/-1.0d+0/, one/1.0d+0/, p001/1.0d-3/,
-!    2     six/6.0d+0/, three/3.0d+0/, two/2.0d+0/, zero/0.0d+0/
-!/7
-     real(kind=8), parameter :: epsfac=50.0d+0, four=4.0d+0, half=0.5d+0,&
-           kappa=2.0d+0, negone=-1.0d+0, one=1.0d+0, p001=1.0d-3,&
-           six=6.0d+0, three=3.0d+0, two=2.0d+0, zero=0.0d+0
-      save dgxfac
-!/
-      data big/0.d+0/, dgxfac/0.d+0/
-!
-!  ***  body  ***
-!
-!     ***  store largest abs. entry in (d**-1)*h*(d**-1) at w(dggdmx).
-      dggdmx = p + 1
-!     ***  store gerschgorin over- and underestimates of the largest
-!     ***  and smallest eigenvalues of (d**-1)*h*(d**-1) at w(emax)
-!     ***  and w(emin) respectively.
-      emax = dggdmx + 1
-      emin = emax + 1
-!     ***  for use in recomputing step, the final values of lk, uk, dst,
-!     ***  and the inverse derivative of more*s phi at 0 (for pos. def.
-!     ***  h) are stored in w(lk0), w(uk0), w(dstsav), and w(phipin)
-!     ***  respectively.
-      lk0 = emin + 1
-      phipin = lk0 + 1
-      uk0 = phipin + 1
-      dstsav = uk0 + 1
-!     ***  store diag of (d**-1)*h*(d**-1) in w(diag),...,w(diag0+p).
-      diag0 = dstsav
-      diag = diag0 + 1
-!     ***  store -d*step in w(q),...,w(q0+p).
-      q0 = diag0 + p
-      q = q0 + 1
-!     ***  allocate storage for scratch vector x  ***
-      x = q + p
-      rad = v(radius)
-      radsq = rad**2
-!     ***  phitol = max. error allowed in dst = v(dstnrm) = 2-norm of
-!     ***  d*step.
-      phimax = v(phmxfc) * rad
-      phimin = v(phmnfc) * rad
-      psifac = two * v(epslon) / (three * (four * (v(phmnfc) + one) * &
-                             (kappa + one)  +  kappa  +  two) * rad**2)
-!     ***  oldphi is used to detect limits of numerical accuracy.  if
-!     ***  we recompute step and it does not change, then we accept it.
-      oldphi = zero
-      eps = v(epslon)
-      irc = 0
-      restrt = .false.
-      kalim = ka + 50
-!
-!  ***  start or restart, depending on ka  ***
-!
-      if (ka .ge. 0) go to 290
-!
-!  ***  fresh start  ***
-!
-      k = 0
-      uk = negone
-      ka = 0
-      kalim = 50
-      v(dgnorm) = v2norm(p, dig)
-      v(nreduc) = zero
-      v(dst0) = zero
-      kamin = 3
-      if (v(dgnorm) .eq. zero) kamin = 0
-!
-!     ***  store diag(dihdi) in w(diag0+1),...,w(diag0+p)  ***
-!
-      j = 0
-      do 10 i = 1, p
-         j = j + i
-         k1 = diag0 + i
-         w(k1) = dihdi(j)
- 10      continue
-!
-!     ***  determine w(dggdmx), the largest element of dihdi  ***
-!
-      t1 = zero
-      j = p * (p + 1) / 2
-      do 20 i = 1, j
-         t = dabs(dihdi(i))
-         if (t1 .lt. t) t1 = t
- 20      continue
-      w(dggdmx) = t1
-!
-!  ***  try alpha = 0  ***
-!
- 30   call lsqrt(1, p, l, dihdi, irc)
-      if (irc .eq. 0) go to 50
-!        ***  indef. h -- underestimate smallest eigenvalue, use this
-!        ***  estimate to initialize lower bound lk on alpha.
-         j = irc*(irc+1)/2
-         t = l(j)
-         l(j) = one
-         do 40 i = 1, irc
- 40           w(i) = zero
-         w(irc) = one
-         call litvmu(irc, w, l, w)
-         t1 = v2norm(irc, w)
-         lk = -t / t1 / t1
-         v(dst0) = -lk
-         if (restrt) go to 210
-         go to 70
-!
-!     ***  positive definite h -- compute unmodified newton step.  ***
- 50   lk = zero
-      t = lsvmin(p, l, w(q), w(q))
-      if (t .ge. one) go to 60
-         if (big .le. zero) big = rmdcon(6)
-         if (v(dgnorm) .ge. t*t*big) go to 70
- 60   call livmul(p, w(q), l, dig)
-      gtsta = dotprd(p, w(q), w(q))
-      v(nreduc) = half * gtsta
-      call litvmu(p, w(q), l, w(q))
-      dst = v2norm(p, w(q))
-      v(dst0) = dst
-      phi = dst - rad
-      if (phi .le. phimax) go to 260
-      if (restrt) go to 210
-!
-!  ***  prepare to compute gerschgorin estimates of largest (and
-!  ***  smallest) eigenvalues.  ***
-!
- 70   k = 0
-      do 100 i = 1, p
-         wi = zero
-         if (i .eq. 1) go to 90
-         im1 = i - 1
-         do 80 j = 1, im1
-              k = k + 1
-              t = dabs(dihdi(k))
-              wi = wi + t
-              w(j) = w(j) + t
- 80           continue
- 90      w(i) = wi
-         k = k + 1
- 100     continue
-!
-!  ***  (under-)estimate smallest eigenvalue of (d**-1)*h*(d**-1)  ***
-!
-      k = 1
-      t1 = w(diag) - w(1)
-      if (p .le. 1) go to 120
-      do 110 i = 2, p
-         j = diag0 + i
-         t = w(j) - w(i)
-         if (t .ge. t1) go to 110
-              t1 = t
-              k = i
- 110     continue
-!
- 120  sk = w(k)
-      j = diag0 + k
-      akk = w(j)
-      k1 = k*(k-1)/2 + 1
-      inc = 1
-      t = zero
-      do 150 i = 1, p
-         if (i .eq. k) go to 130
-         aki = dabs(dihdi(k1))
-         si = w(i)
-         j = diag0 + i
-         t1 = half * (akk - w(j) + si - aki)
-         t1 = t1 + dsqrt(t1*t1 + sk*aki)
-         if (t .lt. t1) t = t1
-         if (i .lt. k) go to 140
- 130     inc = i
- 140     k1 = k1 + inc
- 150     continue
-!
-      w(emin) = akk - t
-      uk = v(dgnorm)/rad - w(emin)
-      if (v(dgnorm) .eq. zero) uk = uk + p001 + p001*uk
-      if (uk .le. zero) uk = p001
-!
-!  ***  compute gerschgorin (over-)estimate of largest eigenvalue  ***
-!
-      k = 1
-      t1 = w(diag) + w(1)
-      if (p .le. 1) go to 170
-      do 160 i = 2, p
-         j = diag0 + i
-         t = w(j) + w(i)
-         if (t .le. t1) go to 160
-              t1 = t
-              k = i
- 160     continue
-!
- 170  sk = w(k)
-      j = diag0 + k
-      akk = w(j)
-      k1 = k*(k-1)/2 + 1
-      inc = 1
-      t = zero
-      do 200 i = 1, p
-         if (i .eq. k) go to 180
-         aki = dabs(dihdi(k1))
-         si = w(i)
-         j = diag0 + i
-         t1 = half * (w(j) + si - aki - akk)
-         t1 = t1 + dsqrt(t1*t1 + sk*aki)
-         if (t .lt. t1) t = t1
-         if (i .lt. k) go to 190
- 180     inc = i
- 190     k1 = k1 + inc
- 200     continue
-!
-      w(emax) = akk + t
-      lk = dmax1(lk, v(dgnorm)/rad - w(emax))
-!
-!     ***  alphak = current value of alpha (see alg. notes above).  we
-!     ***  use more*s scheme for initializing it.
-      alphak = dabs(v(stppar)) * v(rad0)/rad
-!
-      if (irc .ne. 0) go to 210
-!
-!  ***  compute l0 for positive definite h  ***
-!
-      call livmul(p, w, l, w(q))
-      t = v2norm(p, w)
-      w(phipin) = dst / t / t
-      lk = dmax1(lk, phi*w(phipin))
-!
-!  ***  safeguard alphak and add alphak*i to (d**-1)*h*(d**-1)  ***
-!
- 210  ka = ka + 1
-      if (-v(dst0) .ge. alphak .or. alphak .lt. lk .or. alphak .ge. uk) &
-                            alphak = uk * dmax1(p001, dsqrt(lk/uk))
-      if (alphak .le. zero) alphak = half * uk
-      if (alphak .le. zero) alphak = uk
-      k = 0
-      do 220 i = 1, p
-         k = k + i
-         j = diag0 + i
-         dihdi(k) = w(j) + alphak
- 220     continue
-!
-!  ***  try computing cholesky decomposition  ***
-!
-      call lsqrt(1, p, l, dihdi, irc)
-      if (irc .eq. 0) go to 240
-!
-!  ***  (d**-1)*h*(d**-1) + alphak*i  is indefinite -- overestimate
-!  ***  smallest eigenvalue for use in updating lk  ***
-!
-      j = (irc*(irc+1))/2
-      t = l(j)
-      l(j) = one
-      do 230 i = 1, irc
- 230     w(i) = zero
-      w(irc) = one
-      call litvmu(irc, w, l, w)
-      t1 = v2norm(irc, w)
-      lk = alphak - t/t1/t1
-      v(dst0) = -lk
-      go to 210
-!
-!  ***  alphak makes (d**-1)*h*(d**-1) positive definite.
-!  ***  compute q = -d*step, check for convergence.  ***
-!
- 240  call livmul(p, w(q), l, dig)
-      gtsta = dotprd(p, w(q), w(q))
-      call litvmu(p, w(q), l, w(q))
-      dst = v2norm(p, w(q))
-      phi = dst - rad
-      if (phi .le. phimax .and. phi .ge. phimin) go to 270
-      if (phi .eq. oldphi) go to 270
-      oldphi = phi
-      if (phi .lt. zero) go to 330
-!
-!  ***  unacceptable alphak -- update lk, uk, alphak  ***
-!
- 250  if (ka .ge. kalim) go to 270
-!     ***  the following dmin1 is necessary because of restarts  ***
-      if (phi .lt. zero) uk = dmin1(uk, alphak)
-!     *** kamin = 0 only iff the gradient vanishes  ***
-      if (kamin .eq. 0) go to 210
-      call livmul(p, w, l, w(q))
-      t1 = v2norm(p, w)
-      alphak = alphak  +  (phi/t1) * (dst/t1) * (dst/rad)
-      lk = dmax1(lk, alphak)
-      go to 210
-!
-!  ***  acceptable step on first try  ***
-!
- 260  alphak = zero
-!
-!  ***  successful step in general.  compute step = -(d**-1)*q  ***
-!
- 270  do 280 i = 1, p
-         j = q0 + i
-         step(i) = -w(j)/d(i)
- 280     continue
-      v(gtstep) = -gtsta
-      v(preduc) = half * (dabs(alphak)*dst*dst + gtsta)
-      go to 410
-!
-!
-!  ***  restart with new radius  ***
-!
- 290  if (v(dst0) .le. zero .or. v(dst0) - rad .gt. phimax) go to 310
-!
-!     ***  prepare to return newton step  ***
-!
-         restrt = .true.
-         ka = ka + 1
-         k = 0
-         do 300 i = 1, p
-              k = k + i
-              j = diag0 + i
-              dihdi(k) = w(j)
- 300          continue
-         uk = negone
-         go to 30
-!
- 310  kamin = ka + 3
-      if (v(dgnorm) .eq. zero) kamin = 0
-      if (ka .eq. 0) go to 50
-!
-      dst = w(dstsav)
-      alphak = dabs(v(stppar))
-      phi = dst - rad
-      t = v(dgnorm)/rad
-      uk = t - w(emin)
-      if (v(dgnorm) .eq. zero) uk = uk + p001 + p001*uk
-      if (uk .le. zero) uk = p001
-      if (rad .gt. v(rad0)) go to 320
-!
-!        ***  smaller radius  ***
-         lk = zero
-         if (alphak .gt. zero) lk = w(lk0)
-         lk = dmax1(lk, t - w(emax))
-         if (v(dst0) .gt. zero) lk = dmax1(lk, (v(dst0)-rad)*w(phipin))
-         go to 250
-!
-!     ***  bigger radius  ***
- 320  if (alphak .gt. zero) uk = dmin1(uk, w(uk0))
-      lk = dmax1(zero, -v(dst0), t - w(emax))
-      if (v(dst0) .gt. zero) lk = dmax1(lk, (v(dst0)-rad)*w(phipin))
-      go to 250
-!
-!  ***  decide whether to check for special case... in practice (from
-!  ***  the standpoint of the calling optimization code) it seems best
-!  ***  not to check until a few iterations have failed -- hence the
-!  ***  test on kamin below.
-!
- 330  delta = alphak + dmin1(zero, v(dst0))
-      twopsi = alphak*dst*dst + gtsta
-      if (ka .ge. kamin) go to 340
-!     *** if the test in ref. 2 is satisfied, fall through to handle
-!     *** the special case (as soon as the more-sorensen test detects
-!     *** it).
-      if (delta .ge. psifac*twopsi) go to 370
-!
-!  ***  check for the special case of  h + alpha*d**2  (nearly)
-!  ***  singular.  use one step of inverse power method with start
-!  ***  from lsvmin to obtain approximate eigenvector corresponding
-!  ***  to smallest eigenvalue of (d**-1)*h*(d**-1).  lsvmin returns
-!  ***  x and w with  l*w = x.
-!
- 340  t = lsvmin(p, l, w(x), w)
-!
-!     ***  normalize w  ***
-      do 350 i = 1, p
- 350     w(i) = t*w(i)
-!     ***  complete current inv. power iter. -- replace w by (l**-t)*w.
-      call litvmu(p, w, l, w)
-      t2 = one/v2norm(p, w)
-      do 360 i = 1, p
- 360     w(i) = t2*w(i)
-      t = t2 * t
-!
-!  ***  now w is the desired approximate (unit) eigenvector and
-!  ***  t*x = ((d**-1)*h*(d**-1) + alphak*i)*w.
-!
-      sw = dotprd(p, w(q), w)
-      t1 = (rad + dst) * (rad - dst)
-      root = dsqrt(sw*sw + t1)
-      if (sw .lt. zero) root = -root
-      si = t1 / (sw + root)
-!
-!  ***  the actual test for the special case...
-!
-      if ((t2*si)**2 .le. eps*(dst**2 + alphak*radsq)) go to 380
-!
-!  ***  update upper bound on smallest eigenvalue (when not positive)
-!  ***  (as recommended by more and sorensen) and continue...
-!
-      if (v(dst0) .le. zero) v(dst0) = dmin1(v(dst0), t2**2 - alphak)
-      lk = dmax1(lk, -v(dst0))
-!
-!  ***  check whether we can hope to detect the special case in
-!  ***  the available arithmetic.  accept step as it is if not.
-!
-!     ***  if not yet available, obtain machine dependent value dgxfac.
- 370  if (dgxfac .eq. zero) dgxfac = epsfac * rmdcon(3)
-!
-      if (delta .gt. dgxfac*w(dggdmx)) go to 250
-         go to 270
-!
-!  ***  special case detected... negate alphak to indicate special case
-!
- 380  alphak = -alphak
-      v(preduc) = half * twopsi
-!
-!  ***  accept current step if adding si*w would lead to a
-!  ***  further relative reduction in psi of less than v(epslon)/3.
-!
-      t1 = zero
-      t = si*(alphak*sw - half*si*(alphak + t*dotprd(p,w(x),w)))
-      if (t .lt. eps*twopsi/six) go to 390
-         v(preduc) = v(preduc) + t
-         dst = rad
-         t1 = -si
- 390  do 400 i = 1, p
-         j = q0 + i
-         w(j) = t1*w(i) - w(j)
-         step(i) = w(j) / d(i)
- 400     continue
-      v(gtstep) = dotprd(p, dig, w(q))
-!
-!  ***  save values for use in a possible restart  ***
-!
- 410  v(dstnrm) = dst
-      v(stppar) = alphak
-      w(lk0) = lk
-      w(uk0) = uk
-      v(rad0) = rad
-      w(dstsav) = dst
-!
-!     ***  restore diagonal of dihdi  ***
-!
-      j = 0
-      do 420 i = 1, p
-         j = j + i
-         k = diag0 + i
-         dihdi(j) = w(k)
- 420     continue
-!
- 999  return
-!
-!  ***  last card of gqtst follows  ***
-      end subroutine gqtst
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine lsqrt(n1, n, l, a, irc)
-!
-!  ***  compute rows n1 through n of the cholesky factor  l  of
-!  ***  a = l*(l**t),  where  l  and the lower triangle of  a  are both
-!  ***  stored compactly by rows (and may occupy the same storage).
-!  ***  irc = 0 means all went well.  irc = j means the leading
-!  ***  principal  j x j  submatrix of  a  is not positive definite --
-!  ***  and  l(j*(j+1)/2)  contains the (nonpos.) reduced j-th diagonal.
-!
-!  ***  parameters  ***
-!
-      integer :: n1, n, irc
-!al   real(kind=8) :: l(1), a(1)
-      real(kind=8) :: l(n*(n+1)/2), a(n*(n+1)/2)
-!     dimension l(n*(n+1)/2), a(n*(n+1)/2)
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: i, ij, ik, im1, i0, j, jk, jm1, j0, k
-      real(kind=8) :: t, td    !el, zero
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dsqrt
-!/
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!
-!  ***  body  ***
-!
-      i0 = n1 * (n1 - 1) / 2
-      do 50 i = n1, n
-         td = zero
-         if (i .eq. 1) go to 40
-         j0 = 0
-         im1 = i - 1
-         do 30 j = 1, im1
-              t = zero
-              if (j .eq. 1) go to 20
-              jm1 = j - 1
-              do 10 k = 1, jm1
-                   ik = i0 + k
-                   jk = j0 + k
-                   t = t + l(ik)*l(jk)
- 10                continue
- 20           ij = i0 + j
-              j0 = j0 + j
-              t = (a(ij) - t) / l(j0)
-              l(ij) = t
-              td = td + t*t
- 30           continue
- 40      i0 = i0 + i
-         t = a(i0) - td
-         if (t .le. zero) go to 60
-         l(i0) = dsqrt(t)
- 50      continue
-!
-      irc = 0
-      go to 999
-!
- 60   l(i0) = t
-      irc = i
-!
- 999  return
-!
-!  ***  last card of lsqrt  ***
-      end subroutine lsqrt
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      real(kind=8) function lsvmin(p, l, x, y)
-!
-!  ***  estimate smallest sing. value of packed lower triang. matrix l
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: p
-!al   real(kind=8) :: l(1), x(p), y(p)
-      real(kind=8) :: l(p*(p+1)/2), x(p), y(p)
-!     dimension l(p*(p+1)/2)
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  purpose  ***
-!
-!     this function returns a good over-estimate of the smallest
-!     singular value of the packed lower triangular matrix l.
-!
-!  ***  parameter description  ***
-!
-!  p (in)  = the order of l.  l is a  p x p  lower triangular matrix.
-!  l (in)  = array holding the elements of  l  in row order, i.e.
-!             l(1,1), l(2,1), l(2,2), l(3,1), l(3,2), l(3,3), etc.
-!  x (out) if lsvmin returns a positive value, then x is a normalized
-!             approximate left singular vector corresponding to the
-!             smallest singular value.  this approximation may be very
-!             crude.  if lsvmin returns zero, then some components of x
-!             are zero and the rest retain their input values.
-!  y (out) if lsvmin returns a positive value, then y = (l**-1)*x is an
-!             unnormalized approximate right singular vector correspond-
-!             ing to the smallest singular value.  this approximation
-!             may be crude.  if lsvmin returns zero, then y retains its
-!             input value.  the caller may pass the same vector for x
-!             and y (nonstandard fortran usage), in which case y over-
-!             writes x (for nonzero lsvmin returns).
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!     the algorithm is based on (1), with the additional provision that
-!     lsvmin = 0 is returned if the smallest diagonal element of l
-!     (in magnitude) is not more than the unit roundoff times the
-!     largest.  the algorithm uses a random number generator proposed
-!     in (4), which passes the spectral test with flying colors -- see
-!     (2) and (3).
-!
-!  ***  subroutines and functions called  ***
-!
-!        v2norm - function, returns the 2-norm of a vector.
-!
-!  ***  references  ***
-!
-!     (1) cline, a., moler, c., stewart, g., and wilkinson, j.h.(1977),
-!         an estimate for the condition number of a matrix, report
-!         tm-310, applied math. div., argonne national laboratory.
-!
-!     (2) hoaglin, d.c. (1976), theoretical properties of congruential
-!         random-number generators --  an empirical view,
-!         memorandum ns-340, dept. of statistics, harvard univ.
-!
-!     (3) knuth, d.e. (1969), the art of computer programming, vol. 2
-!         (seminumerical algorithms), addison-wesley, reading, mass.
-!
-!     (4) smith, c.s. (1971), multiplicative pseudo-random number
-!         generators with prime modulus, j. assoc. comput. mach. 18,
-!         pp. 586-593.
-!
-!  ***  history  ***
-!
-!     designed and coded by david m. gay (winter 1977/summer 1978).
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     this subroutine was written in connection with research
-!     supported by the national science foundation under grants
-!     mcs-7600324, dcr75-10143, 76-14311dss, and mcs76-11989.
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: i, ii, ix, j, ji, jj, jjj, jm1, j0, pm1
-      real(kind=8) :: b, sminus, splus, t, xminus, xplus
-!
-!  ***  constants  ***
-!
-!el      real(kind=8) :: half, one, r9973, zero
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      integer mod
-!el      real float
-!el      real(kind=8) :: dabs
-!/
-!  ***  external functions and subroutines  ***
-!
-!el      external dotprd, v2norm, vaxpy
-!el      real(kind=8) :: dotprd, v2norm
-!
-!/6
-!     data half/0.5d+0/, one/1.d+0/, r9973/9973.d+0/, zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: half=0.5d+0, one=1.d+0, r9973=9973.d+0, zero=0.d+0
-!/
-!
-!  ***  body  ***
-!
-      ix = 2
-      pm1 = p - 1
-!
-!  ***  first check whether to return lsvmin = 0 and initialize x  ***
-!
-      ii = 0
-      j0 = p*pm1/2
-      jj = j0 + p
-      if (l(jj) .eq. zero) go to 110
-      ix = mod(3432*ix, 9973)
-      b = half*(one + float(ix)/r9973)
-      xplus = b / l(jj)
-      x(p) = xplus
-      if (p .le. 1) go to 60
-      do 10 i = 1, pm1
-         ii = ii + i
-         if (l(ii) .eq. zero) go to 110
-         ji = j0 + i
-         x(i) = xplus * l(ji)
- 10      continue
-!
-!  ***  solve (l**t)*x = b, where the components of b have randomly
-!  ***  chosen magnitudes in (.5,1) with signs chosen to make x large.
-!
-!     do j = p-1 to 1 by -1...
-      do 50 jjj = 1, pm1
-         j = p - jjj
-!       ***  determine x(j) in this iteration. note for i = 1,2,...,j
-!       ***  that x(i) holds the current partial sum for row i.
-         ix = mod(3432*ix, 9973)
-         b = half*(one + float(ix)/r9973)
-         xplus = (b - x(j))
-         xminus = (-b - x(j))
-         splus = dabs(xplus)
-         sminus = dabs(xminus)
-         jm1 = j - 1
-         j0 = j*jm1/2
-         jj = j0 + j
-         xplus = xplus/l(jj)
-         xminus = xminus/l(jj)
-         if (jm1 .eq. 0) go to 30
-         do 20 i = 1, jm1
-              ji = j0 + i
-              splus = splus + dabs(x(i) + l(ji)*xplus)
-              sminus = sminus + dabs(x(i) + l(ji)*xminus)
- 20           continue
- 30      if (sminus .gt. splus) xplus = xminus
-         x(j) = xplus
-!       ***  update partial sums  ***
-         if (jm1 .gt. 0) call vaxpy(jm1, x, xplus, l(j0+1), x)
- 50      continue
-!
-!  ***  normalize x  ***
-!
- 60   t = one/v2norm(p, x)
-      do 70 i = 1, p
- 70      x(i) = t*x(i)
-!
-!  ***  solve l*y = x and return lsvmin = 1/twonorm(y)  ***
-!
-      do 100 j = 1, p
-         jm1 = j - 1
-         j0 = j*jm1/2
-         jj = j0 + j
-         t = zero
-         if (jm1 .gt. 0) t = dotprd(jm1, l(j0+1), y)
-         y(j) = (x(j) - t) / l(jj)
- 100     continue
-!
-      lsvmin = one/v2norm(p, y)
-      go to 999
-!
- 110  lsvmin = zero
- 999  return
-!  ***  last card of lsvmin follows  ***
-      end function lsvmin
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine slvmul(p, y, s, x)
-!
-!  ***  set  y = s * x,  s = p x p symmetric matrix.  ***
-!  ***  lower triangle of  s  stored rowwise.         ***
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: p
-!al   real(kind=8) :: s(1), x(p), y(p)
-      real(kind=8) :: s(p*(p+1)/2), x(p), y(p)
-!     dimension s(p*(p+1)/2)
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: i, im1, j, k
-      real(kind=8) :: xi
-!
-!  ***  no intrinsic functions  ***
-!
-!  ***  external function  ***
-!
-!el      external dotprd
-!el      real(kind=8) :: dotprd
-!
-!-----------------------------------------------------------------------
-!
-      j = 1
-      do 10 i = 1, p
-         y(i) = dotprd(i, s(j), x)
-         j = j + i
- 10      continue
-!
-      if (p .le. 1) go to 999
-      j = 1
-      do 40 i = 2, p
-         xi = x(i)
-         im1 = i - 1
-         j = j + 1
-         do 30 k = 1, im1
-              y(k) = y(k) + s(j)*xi
-              j = j + 1
- 30           continue
- 40      continue
-!
- 999  return
-!  ***  last card of slvmul follows  ***
-      end subroutine slvmul
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! minimize_p.F
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine minimize(etot,x,iretcode,nfun)
-
-      use energy, only: func,gradient,fdum!,etotal,enerprint
-      use comm_srutu
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-      integer,parameter :: liv=60
-!      integer :: lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2)       !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-!********************************************************************
-! OPTIMIZE sets up SUMSL or DFP and provides a simple interface for *
-! the calling subprogram.                                           *     
-! when d(i)=1.0, then v(35) is the length of the initial step,      *     
-! calculated in the usual pythagorean way.                          *     
-! absolute convergence occurs when the function is within v(31) of  *     
-! zero. unless you know the minimum value in advance, abs convg     *     
-! is probably not useful.                                           *     
-! relative convergence is when the model predicts that the function *   
-! will decrease by less than v(32)*abs(fun).                        *   
-!********************************************************************
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.MINIM'
-      integer :: i
-!el      common /srutu/ icall
-      integer,dimension(liv) :: iv                                               
-      real(kind=8) :: minval   !,v(1:77+(6*nres)*(6*nres+17)/2)        !(1:lv)
-!el      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,d,xx      !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,d,xx !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      real(kind=8) :: energia(0:n_ene)
-!      external func,gradient,fdum
-!      external func_restr,grad_restr
-      logical :: not_done,change,reduce 
-!el      common /przechowalnia/ v
-!el local variables
-      integer :: iretcode,nfun,lv,nvar_restr,idum(1),j
-      real(kind=8) :: etot,rdum(1)     !,fdum
-
-      lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2)   !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-
-      if (.not.allocated(v)) allocate(v(1:lv))
-
-      icall = 1
-
-      NOT_DONE=.TRUE.
-
-!     DO WHILE (NOT_DONE)
-
-      call deflt(2,iv,liv,lv,v)                                         
-! 12 means fresh start, dont call deflt                                 
-      iv(1)=12                                                          
-! max num of fun calls                                                  
-      if (maxfun.eq.0) maxfun=500
-      iv(17)=maxfun
-! max num of iterations                                                 
-      if (maxmin.eq.0) maxmin=1000
-      iv(18)=maxmin
-! controls output                                                       
-      iv(19)=2                                                          
-! selects output unit                                                   
-      iv(21)=0
-      if (print_min_ini+print_min_stat+print_min_res.gt.0) iv(21)=iout
-! 1 means to print out result                                           
-      iv(22)=print_min_res
-! 1 means to print out summary stats                                    
-      iv(23)=print_min_stat
-! 1 means to print initial x and d                                      
-      iv(24)=print_min_ini
-! min val for v(radfac) default is 0.1                                  
-      v(24)=0.1D0                                                       
-! max val for v(radfac) default is 4.0                                  
-      v(25)=2.0D0                                                       
-!     v(25)=4.0D0                                                       
-! check false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(26)*(exp decrease)    
-! the sumsl default is 0.1                                              
-      v(26)=0.1D0
-! false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(34)                         
-! the sumsl default is 100*machep                                       
-      v(34)=v(34)/100.0D0                                               
-! absolute convergence                                                  
-      if (tolf.eq.0.0D0) tolf=1.0D-4
-      v(31)=tolf
-! relative convergence                                                  
-      if (rtolf.eq.0.0D0) rtolf=1.0D-4
-      v(32)=rtolf
-! controls initial step size                                            
-       v(35)=1.0D-1                                                    
-! large vals of d correspond to small components of step                
-      do i=1,nphi
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-      do i=nphi+1,nvar
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-!d    print *,'Calling SUMSL'
-!     call var_to_geom(nvar,x)
-!     call chainbuild
-!     call etotal(energia(0))
-!     etot = energia(0)
-!elmask_r=.true.
-      IF (mask_r) THEN
-       call x2xx(x,xx,nvar_restr)
-       call sumsl(nvar_restr,d,xx,func_restr,grad_restr,&
-                          iv,liv,lv,v,idum,rdum,fdum)      
-       call xx2x(x,xx)
-      ELSE
-       call sumsl(nvar,d,x,func,gradient,iv,liv,lv,v,idum,rdum,fdum)      
-      ENDIF
-      etot=v(10)                                                      
-      iretcode=iv(1)
-!d    print *,'Exit SUMSL; return code:',iretcode,' energy:',etot
-!d    write (iout,'(/a,i4/)') 'SUMSL return code:',iv(1)
-!     call intout
-!     change=reduce(x)
-      call var_to_geom(nvar,x)
-!     if (change) then
-!       write (iout,'(a)') 'Reduction worked, minimizing again...'
-!     else
-!       not_done=.false.
-!     endif
-      call chainbuild
-
-!el---------------------
-!      write (iout,'(/a)') &
-!        "Cartesian coordinates of the reference structure after SUMSL"
-!      write (iout,'(a,3(3x,a5),5x,3(3x,a5))') &
-!       "Residue","X(CA)","Y(CA)","Z(CA)","X(SC)","Y(SC)","Z(SC)"
-!      do i=1,nres
-!        write (iout,'(a3,1x,i3,3f8.3,5x,3f8.3)') &
-!          restyp(itype(i)),i,(c(j,i),j=1,3),&
-!          (c(j,i+nres),j=1,3)
-!      enddo
-!el----------------------------
-!     call etotal(energia) !sp
-!     etot=energia(0)
-!     call enerprint(energia) !sp
-      nfun=iv(6)
-
-!     write (*,*) 'Processor',MyID,' leaves MINIMIZE.'
-
-!     ENDDO ! NOT_DONE
-
-      return
-      end subroutine minimize
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! gradient_p.F
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine grad_restr(n,x,nf,g,uiparm,urparm,ufparm)
-
-      use energy, only: cartder,zerograd,etotal,sum_gradient
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!EL      external ufparm
-      integer :: uiparm(1)
-      real(kind=8) :: urparm(1)
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,g !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      integer :: n,nf,ig,ind,i,j,ij,k,igall
-      real(kind=8) :: f,gphii,gthetai,galphai,gomegai
-      real(kind=8),external :: ufparm
-
-      icg=mod(nf,2)+1
-      if (nf-nfl+1) 20,30,40
-   20 call func_restr(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm)
-!     write (iout,*) 'grad 20'
-      if (nf.eq.0) return
-      goto 40
-   30 continue
-#ifdef OSF
-!     Intercept NaNs in the coordinates
-!      write(iout,*) (var(i),i=1,nvar)
-      x_sum=0.D0
-      do i=1,n
-        x_sum=x_sum+x(i)
-      enddo
-      if (x_sum.ne.x_sum) then
-        write(iout,*)" *** grad_restr : Found NaN in coordinates"
-        call flush(iout)
-        print *," *** grad_restr : Found NaN in coordinates"
-        return
-      endif
-#endif
-      call var_to_geom_restr(n,x)
-      call chainbuild 
-!
-! Evaluate the derivatives of virtual bond lengths and SC vectors in variables.
-!
-   40 call cartder
-!
-! Convert the Cartesian gradient into internal-coordinate gradient.
-!
-
-      ig=0
-      ind=nres-2                                                                    
-      do i=2,nres-2                
-       IF (mask_phi(i+2).eq.1) THEN                                             
-        gphii=0.0D0                                                             
-        do j=i+1,nres-1                                                         
-          ind=ind+1                                 
-          do k=1,3                                                              
-            gphii=gphii+dcdv(k+3,ind)*gradc(k,j,icg)                            
-            gphii=gphii+dxdv(k+3,ind)*gradx(k,j,icg)                           
-          enddo                                                                 
-        enddo                                                                   
-        ig=ig+1
-        g(ig)=gphii
-       ELSE
-        ind=ind+nres-1-i
-       ENDIF
-      enddo                                        
-
-
-      ind=0
-      do i=1,nres-2
-       IF (mask_theta(i+2).eq.1) THEN
-        ig=ig+1
-       gthetai=0.0D0
-       do j=i+1,nres-1
-          ind=ind+1
-         do k=1,3
-            gthetai=gthetai+dcdv(k,ind)*gradc(k,j,icg)
-            gthetai=gthetai+dxdv(k,ind)*gradx(k,j,icg)
-          enddo
-        enddo
-        g(ig)=gthetai
-       ELSE
-        ind=ind+nres-1-i
-       ENDIF
-      enddo
-
-      do i=2,nres-1
-       if (itype(i).ne.10) then
-         IF (mask_side(i).eq.1) THEN
-          ig=ig+1
-          galphai=0.0D0
-         do k=1,3
-           galphai=galphai+dxds(k,i)*gradx(k,i,icg)
-          enddo
-          g(ig)=galphai
-         ENDIF
-        endif
-      enddo
-
-      
-      do i=2,nres-1
-        if (itype(i).ne.10) then
-         IF (mask_side(i).eq.1) THEN
-          ig=ig+1
-         gomegai=0.0D0
-         do k=1,3
-           gomegai=gomegai+dxds(k+3,i)*gradx(k,i,icg)
-          enddo
-         g(ig)=gomegai
-         ENDIF
-        endif
-      enddo
-
-!
-! Add the components corresponding to local energy terms.
-!
-
-      ig=0
-      igall=0
-      do i=4,nres
-        igall=igall+1
-        if (mask_phi(i).eq.1) then
-          ig=ig+1
-          g(ig)=g(ig)+gloc(igall,icg)
-        endif
-      enddo
-
-      do i=3,nres
-        igall=igall+1
-        if (mask_theta(i).eq.1) then
-          ig=ig+1
-          g(ig)=g(ig)+gloc(igall,icg)
-        endif
-      enddo
-     
-      do ij=1,2
-      do i=2,nres-1
-        if (itype(i).ne.10) then
-          igall=igall+1
-          if (mask_side(i).eq.1) then
-            ig=ig+1
-            g(ig)=g(ig)+gloc(igall,icg)
-          endif
-        endif
-      enddo
-      enddo
-
-!d      do i=1,ig
-!d        write (iout,'(a2,i5,a3,f25.8)') 'i=',i,' g=',g(i)
-!d      enddo
-      return
-      end subroutine grad_restr
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine func_restr(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm) !from minimize_p.F
-
-      use comm_chu
-      use energy, only: zerograd,etotal,sum_gradient
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.GEO'
-      integer :: n,nf
-!el      integer :: jjj
-!el      common /chuju/ jjj
-      real(kind=8) :: energia(0:n_ene)
-      real(kind=8) :: f
-      real(kind=8),external :: ufparm                               
-      integer :: uiparm(1)                                        
-      real(kind=8) :: urparm(1)                                     
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x      !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-!     if (jjj.gt.0) then
-!       write (iout,'(10f8.3)') (rad2deg*x(i),i=1,n)
-!     endif
-      nfl=nf
-      icg=mod(nf,2)+1
-      call var_to_geom_restr(n,x)
-      call zerograd
-      call chainbuild
-!d    write (iout,*) 'ETOTAL called from FUNC'
-      call etotal(energia)
-      call sum_gradient
-      f=energia(0)
-!     if (jjj.gt.0) then
-!       write (iout,'(10f8.3)') (rad2deg*x(i),i=1,n)
-!       write (iout,*) 'f=',etot
-!       jjj=0
-!     endif
-      return
-      end subroutine func_restr
-!-----------------------------------------------------------------------------
-!      subroutine func(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm) in module energy
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine x2xx(x,xx,n)
-
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-      integer :: n,i,ij,ig,igall
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: xx,x   !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-
-!el      allocate(varall(nvar)) allocated in alioc_ener_arrays
-
-      do i=1,nvar
-        varall(i)=x(i)
-      enddo
-
-      ig=0                                                                      
-      igall=0                                                                   
-      do i=4,nres                                                               
-        igall=igall+1                                                           
-        if (mask_phi(i).eq.1) then                                              
-          ig=ig+1                                                               
-          xx(ig)=x(igall)                       
-        endif                                                                   
-      enddo                                                                     
-                                                                                
-      do i=3,nres                                                               
-        igall=igall+1                                                           
-        if (mask_theta(i).eq.1) then                                            
-          ig=ig+1                                                               
-          xx(ig)=x(igall)
-        endif                                                                   
-      enddo                                          
-
-      do ij=1,2                                                                 
-      do i=2,nres-1                                                             
-        if (itype(i).ne.10) then                                                
-          igall=igall+1                                                         
-          if (mask_side(i).eq.1) then                                           
-            ig=ig+1                                                             
-            xx(ig)=x(igall)
-          endif                                                                 
-        endif                                                                   
-      enddo                                                                     
-      enddo                              
-      n=ig
-
-      return
-      end subroutine x2xx
-!-----------------------------------------------------------------------------
-!el      subroutine xx2x(x,xx) in module math
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine minim_dc(etot,iretcode,nfun)
-
-      use MPI_data
-      use energy, only: fdum,check_ecartint
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-#ifdef MPI
-      include 'mpif.h'
-#endif
-      integer,parameter :: liv=60
-!      integer :: lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2) !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-!      include 'COMMON.SETUP'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.MINIM'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-      integer :: iretcode,nfun,k,i,j,lv,idum(1)
-      integer,dimension(liv) :: iv                                               
-      real(kind=8) :: minval   !,v(1:77+(6*nres)*(6*nres+17)/2)        !(1:lv)
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,d,xx !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-!el      common /przechowalnia/ v
-
-      real(kind=8) :: energia(0:n_ene)
-!      external func_dc,grad_dc        ,fdum
-      logical :: not_done,change,reduce 
-      real(kind=8) :: g(6*nres),f1,etot,rdum(1)        !,fdum
-
-      lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2) !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-
-      if (.not. allocated(v)) allocate(v(1:lv))
-
-      call deflt(2,iv,liv,lv,v)                                         
-! 12 means fresh start, dont call deflt                                 
-      iv(1)=12                                                          
-! max num of fun calls                                                  
-      if (maxfun.eq.0) maxfun=500
-      iv(17)=maxfun
-! max num of iterations                                                 
-      if (maxmin.eq.0) maxmin=1000
-      iv(18)=maxmin
-! controls output                                                       
-      iv(19)=2                                                          
-! selects output unit                                                   
-      iv(21)=0
-      if (print_min_ini+print_min_stat+print_min_res.gt.0) iv(21)=iout
-! 1 means to print out result                                           
-      iv(22)=print_min_res
-! 1 means to print out summary stats                                    
-      iv(23)=print_min_stat
-! 1 means to print initial x and d                                      
-      iv(24)=print_min_ini
-! min val for v(radfac) default is 0.1                                  
-      v(24)=0.1D0                                                       
-! max val for v(radfac) default is 4.0                                  
-      v(25)=2.0D0                                                       
-!     v(25)=4.0D0                                                       
-! check false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(26)*(exp decrease)    
-! the sumsl default is 0.1                                              
-      v(26)=0.1D0
-! false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(34)                         
-! the sumsl default is 100*machep                                       
-      v(34)=v(34)/100.0D0                                               
-! absolute convergence                                                  
-      if (tolf.eq.0.0D0) tolf=1.0D-4
-      v(31)=tolf
-! relative convergence                                                  
-      if (rtolf.eq.0.0D0) rtolf=1.0D-4
-      v(32)=rtolf
-! controls initial step size                                            
-       v(35)=1.0D-1                                                    
-! large vals of d correspond to small components of step                
-      do i=1,6*nres
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-
-      k=0
-      do i=1,nres-1
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          x(k)=dc(j,i)
-        enddo
-      enddo
-      do i=2,nres-1
-        if (ialph(i,1).gt.0) then
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          x(k)=dc(j,i+nres)
-        enddo
-        endif
-      enddo
-      call check_ecartint
-      call sumsl(k,d,x,func_dc,grad_dc,iv,liv,lv,v,idum,rdum,fdum)      
-      call check_ecartint
-      k=0
-      do i=1,nres-1
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          dc(j,i)=x(k)
-        enddo
-      enddo
-      do i=2,nres-1
-        if (ialph(i,1).gt.0) then
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          dc(j,i+nres)=x(k)
-        enddo
-        endif
-      enddo
-      call chainbuild_cart
-
-!d      call zerograd
-!d      nf=0
-!d      call func_dc(k,x,nf,f,idum,rdum,fdum)
-!d      call grad_dc(k,x,nf,g,idum,rdum,fdum)
-!d
-!d      do i=1,k
-!d       x(i)=x(i)+1.0D-5
-!d       call func_dc(k,x,nf,f1,idum,rdum,fdum)
-!d       x(i)=x(i)-1.0D-5
-!d       print '(i5,2f15.5)',i,g(i),(f1-f)/1.0D-5
-!d      enddo
-!el---------------------
-!      write (iout,'(/a)') &
-!        "Cartesian coordinates of the reference structure after SUMSL"
-!      write (iout,'(a,3(3x,a5),5x,3(3x,a5))') &
-!       "Residue","X(CA)","Y(CA)","Z(CA)","X(SC)","Y(SC)","Z(SC)"
-!      do i=1,nres
-!        write (iout,'(a3,1x,i3,3f8.3,5x,3f8.3)') &
-!          restyp(itype(i)),i,(c(j,i),j=1,3),&
-!          (c(j,i+nres),j=1,3)
-!      enddo
-!el----------------------------
-      etot=v(10)                                                      
-      iretcode=iv(1)
-      nfun=iv(6)
-      return
-      end subroutine  minim_dc
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine func_dc(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm)
-
-      use MPI_data
-      use energy, only: zerograd,etotal
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-#ifdef MPI
-      include 'mpif.h'
-#endif
-!      include 'COMMON.SETUP'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.VAR'
-      integer :: n,nf,k,i,j
-      real(kind=8) :: energia(0:n_ene)
-      real(kind=8),external :: ufparm
-      integer :: uiparm(1)                                                 
-      real(kind=8) :: urparm(1)                                                    
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x      !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      real(kind=8) :: f
-      nfl=nf
-!bad      icg=mod(nf,2)+1
-      icg=1
-
-      k=0
-      do i=1,nres-1
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          dc(j,i)=x(k)
-        enddo
-      enddo
-      do i=2,nres-1
-        if (ialph(i,1).gt.0) then
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          dc(j,i+nres)=x(k)
-        enddo
-        endif
-      enddo
-      call chainbuild_cart
-
-      call zerograd
-      call etotal(energia)
-      f=energia(0)
-
-!d      print *,'func_dc ',nf,nfl,f
-
-      return
-      end subroutine func_dc
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine grad_dc(n,x,nf,g,uiparm,urparm,ufparm)
-
-      use MPI_data
-      use energy, only: cartgrad,zerograd,etotal
-!      use MD_data
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-#ifdef MPI
-      include 'mpif.h'
-#endif
-!      include 'COMMON.SETUP'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-!      include 'COMMON.MD'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-      real(kind=8),external :: ufparm
-      integer :: n,nf,i,j,k
-      integer :: uiparm(1)
-      real(kind=8) :: urparm(1)
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,g    !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      real(kind=8) :: f
-!
-!elwrite(iout,*) "jestesmy w grad dc"
-!
-!bad      icg=mod(nf,2)+1
-      icg=1
-!d      print *,'grad_dc ',nf,nfl,nf-nfl+1,icg
-!elwrite(iout,*) "jestesmy w grad dc nf-nfl+1", nf-nfl+1
-      if (nf-nfl+1) 20,30,40
-   20 call func_dc(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm)
-!d      print *,20
-      if (nf.eq.0) return
-      goto 40
-   30 continue
-!d      print *,30
-      k=0
-      do i=1,nres-1
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          dc(j,i)=x(k)
-        enddo
-      enddo
-      do i=2,nres-1
-        if (ialph(i,1).gt.0) then
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          dc(j,i+nres)=x(k)
-        enddo
-        endif
-      enddo
-!elwrite(iout,*) "jestesmy w grad dc"
-      call chainbuild_cart
-
-!
-! Evaluate the derivatives of virtual bond lengths and SC vectors in variables.
-!
-   40 call cartgrad
-!d      print *,40
-!elwrite(iout,*) "jestesmy w grad dc"
-      k=0
-      do i=1,nres-1
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          g(k)=gcart(j,i)
-        enddo
-      enddo
-      do i=2,nres-1
-        if (ialph(i,1).gt.0) then
-        do j=1,3
-          k=k+1
-          g(k)=gxcart(j,i)
-        enddo
-        endif
-      enddo       
-!elwrite(iout,*) "jestesmy w grad dc"
-
-      return
-      end subroutine grad_dc
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! minim_mcmf.F
-!-----------------------------------------------------------------------------
-#ifdef MPI
-      subroutine minim_mcmf
-
-      use MPI_data
-      use csa_data
-      use energy, only: func,gradient,fdum
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-      include 'mpif.h'
-      integer,parameter :: liv=60
-!      integer :: lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2) !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.MINIM'
-!      real(kind=8) :: fdum
-!      external func,gradient,fdum
-!el      real(kind=4) :: ran1,ran2,ran3
-!      include 'COMMON.SETUP'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: var    !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      real(kind=8),dimension(mxch*(mxch+1)/2+1) :: erg
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: d,garbage      !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-!el      real(kind=8) :: v(1:77+(6*nres)*(6*nres+17)/2+1)                    
-      integer,dimension(6) :: indx
-      integer,dimension(liv) :: iv                                               
-      integer :: lv,idum(1),nf !
-      real(kind=8) :: rdum(1)
-      real(kind=8) :: przes(3),obrot(3,3),eee
-      logical :: non_conv
-
-      integer,dimension(MPI_STATUS_SIZE) :: muster
-
-      integer :: ichuj,i,ierr
-      real(kind=8) :: rad,ene0
-      data rad /1.745329252d-2/
-!el      common /przechowalnia/ v
-
-      lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2) !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-      if (.not. allocated(v)) allocate(v(1:lv))
-
-      ichuj=0
-   10 continue
-      ichuj = ichuj + 1
-      call mpi_recv(indx,6,mpi_integer,king,idint,CG_COMM,&
-                    muster,ierr)
-      if (indx(1).eq.0) return
-!      print *, 'worker ',me,' received order ',n,ichuj
-      call mpi_recv(var,nvar,mpi_double_precision,&
-                    king,idreal,CG_COMM,muster,ierr)
-      call mpi_recv(ene0,1,mpi_double_precision,&
-                    king,idreal,CG_COMM,muster,ierr)
-!      print *, 'worker ',me,' var read '
-
-
-      call deflt(2,iv,liv,lv,v)                                         
-! 12 means fresh start, dont call deflt                                 
-      iv(1)=12                                                          
-! max num of fun calls                                                  
-      if (maxfun.eq.0) maxfun=500
-      iv(17)=maxfun
-! max num of iterations                                                 
-      if (maxmin.eq.0) maxmin=1000
-      iv(18)=maxmin
-! controls output                                                       
-      iv(19)=2                                                          
-! selects output unit                                                   
-!      iv(21)=iout                                                       
-      iv(21)=0
-! 1 means to print out result                                           
-      iv(22)=0                                                          
-! 1 means to print out summary stats                                    
-      iv(23)=0                                                          
-! 1 means to print initial x and d                                      
-      iv(24)=0                                                          
-! min val for v(radfac) default is 0.1                                  
-      v(24)=0.1D0                                                       
-! max val for v(radfac) default is 4.0                                  
-      v(25)=2.0D0                                                       
-! check false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(26)*(exp decrease)    
-! the sumsl default is 0.1                                              
-      v(26)=0.1D0
-! false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(34)                         
-! the sumsl default is 100*machep                                       
-      v(34)=v(34)/100.0D0                                               
-! absolute convergence                                                  
-      if (tolf.eq.0.0D0) tolf=1.0D-4
-      v(31)=tolf
-! relative convergence                                                  
-      if (rtolf.eq.0.0D0) rtolf=1.0D-4
-      v(32)=rtolf
-! controls initial step size                                            
-       v(35)=1.0D-1                                                    
-! large vals of d correspond to small components of step                
-      do i=1,nphi
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-      do i=nphi+1,nvar
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-!  minimize energy
-
-      call func(nvar,var,nf,eee,idum,rdum,fdum)
-      if(eee.gt.1.0d18) then
-!       print *,'MINIM_JLEE: ',me,' CHUJ NASTAPIL'
-!       print *,' energy before SUMSL =',eee
-!       print *,' aborting local minimization'
-       iv(1)=-1
-       v(10)=eee
-       nf=1
-       go to 201
-      endif
-
-      call sumsl(nvar,d,var,func,gradient,iv,liv,lv,v,idum,rdum,fdum)
-!  find which conformation was returned from sumsl
-        nf=iv(7)+1
-  201  continue
-! total # of ftn evaluations (for iwf=0, it includes all minimizations).
-        indx(4)=nf
-        indx(5)=iv(1)
-        eee=v(10)
-
-        call mpi_send(indx,6,mpi_integer,king,idint,CG_COMM,&
-                       ierr)
-!       print '(a5,i3,15f10.5)', 'ENEX0',indx(1),v(10)
-        call mpi_send(var,nvar,mpi_double_precision,&
-                     king,idreal,CG_COMM,ierr)
-        call mpi_send(eee,1,mpi_double_precision,king,idreal,&
-                       CG_COMM,ierr)
-        call mpi_send(ene0,1,mpi_double_precision,king,idreal,&
-                       CG_COMM,ierr)
-        go to 10
-      return
-      end subroutine minim_mcmf
-#endif
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! rmdd.f
-!-----------------------------------------------------------------------------
-!     algorithm 611, collected algorithms from acm.
-!     algorithm appeared in acm-trans. math. software, vol.9, no. 4,
-!     dec., 1983, p. 503-524.
-      integer function imdcon(k)
-!
-      integer :: k
-!
-!  ***  return integer machine-dependent constants  ***
-!
-!     ***  k = 1 means return standard output unit number.   ***
-!     ***  k = 2 means return alternate output unit number.  ***
-!     ***  k = 3 means return  input unit number.            ***
-!          (note -- k = 2, 3 are used only by test programs.)
-!
-!  +++  port version follows...
-!     external i1mach
-!     integer i1mach
-!     integer mdperm(3)
-!     data mdperm(1)/2/, mdperm(2)/4/, mdperm(3)/1/
-!     imdcon = i1mach(mdperm(k))
-!  +++  end of port version  +++
-!
-!  +++  non-port version follows...
-      integer :: mdcon(3)
-      data mdcon(1)/6/, mdcon(2)/8/, mdcon(3)/5/
-      imdcon = mdcon(k)
-!  +++  end of non-port version  +++
-!
- 999  return
-!  ***  last card of imdcon follows  ***
-      end function imdcon
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      real(kind=8) function rmdcon(k)
-!
-!  ***  return machine dependent constants used by nl2sol  ***
-!
-! +++  comments below contain data statements for various machines.  +++
-! +++  to convert to another machine, place a c in column 1 of the   +++
-! +++  data statement line(s) that correspond to the current machine +++
-! +++  and remove the c from column 1 of the data statement line(s)  +++
-! +++  that correspond to the new machine.                           +++
-!
-      integer :: k
-!
-!  ***  the constant returned depends on k...
-!
-!  ***        k = 1... smallest pos. eta such that -eta exists.
-!  ***        k = 2... square root of eta.
-!  ***        k = 3... unit roundoff = smallest pos. no. machep such
-!  ***                 that 1 + machep .gt. 1 .and. 1 - machep .lt. 1.
-!  ***        k = 4... square root of machep.
-!  ***        k = 5... square root of big (see k = 6).
-!  ***        k = 6... largest machine no. big such that -big exists.
-!
-      real(kind=8) :: big, eta, machep
-      integer :: bigi(4), etai(4), machei(4)
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dsqrt
-!/
-      equivalence (big,bigi(1)), (eta,etai(1)), (machep,machei(1))
-!
-!  +++  ibm 360, ibm 370, or xerox  +++
-!
-!     data big/z7fffffffffffffff/, eta/z0010000000000000/,
-!    1     machep/z3410000000000000/
-!
-!  +++  data general  +++
-!
-!     data big/0.7237005577d+76/, eta/0.5397605347d-78/,
-!    1     machep/2.22044605d-16/
-!
-!  +++  dec 11  +++
-!
-!     data big/1.7d+38/, eta/2.938735878d-39/, machep/2.775557562d-17/
-!
-!  +++  hp3000  +++
-!
-!     data big/1.157920892d+77/, eta/8.636168556d-78/,
-!    1     machep/5.551115124d-17/
-!
-!  +++  honeywell  +++
-!
-!     data big/1.69d+38/, eta/5.9d-39/, machep/2.1680435d-19/
-!
-!  +++  dec10  +++
-!
-!     data big/"377777100000000000000000/,
-!    1     eta/"002400400000000000000000/,
-!    2     machep/"104400000000000000000000/
-!
-!  +++  burroughs  +++
-!
-!     data big/o0777777777777777,o7777777777777777/,
-!    1     eta/o1771000000000000,o7770000000000000/,
-!    2     machep/o1451000000000000,o0000000000000000/
-!
-!  +++  control data  +++
-!
-!     data big/37767777777777777777b,37167777777777777777b/,
-!    1     eta/00014000000000000000b,00000000000000000000b/,
-!    2     machep/15614000000000000000b,15010000000000000000b/
-!
-!  +++  prime  +++
-!
-!     data big/1.0d+9786/, eta/1.0d-9860/, machep/1.4210855d-14/
-!
-!  +++  univac  +++
-!
-!     data big/8.988d+307/, eta/1.2d-308/, machep/1.734723476d-18/
-!
-!  +++  vax  +++
-!
-      data big/1.7d+38/, eta/2.939d-39/, machep/1.3877788d-17/
-!
-!  +++  cray 1  +++
-!
-!     data bigi(1)/577767777777777777777b/,
-!    1     bigi(2)/000007777777777777776b/,
-!    2     etai(1)/200004000000000000000b/,
-!    3     etai(2)/000000000000000000000b/,
-!    4     machei(1)/377224000000000000000b/,
-!    5     machei(2)/000000000000000000000b/
-!
-!  +++  port library -- requires more than just a data statement... +++
-!
-!     external d1mach
-!     double precision d1mach, zero
-!     data big/0.d+0/, eta/0.d+0/, machep/0.d+0/, zero/0.d+0/
-!     if (big .gt. zero) go to 1
-!        big = d1mach(2)
-!        eta = d1mach(1)
-!        machep = d1mach(4)
-!1    continue
-!
-!  +++ end of port +++
-!
-!-------------------------------  body  --------------------------------
-!
-      go to (10, 20, 30, 40, 50, 60), k
-!
- 10   rmdcon = eta
-      go to 999
-!
- 20   rmdcon = dsqrt(256.d+0*eta)/16.d+0
-      go to 999
-!
- 30   rmdcon = machep
-      go to 999
-!
- 40   rmdcon = dsqrt(machep)
-      go to 999
-!
- 50   rmdcon = dsqrt(big/256.d+0)*16.d+0
-      go to 999
-!
- 60   rmdcon = big
-!
- 999  return
-!  ***  last card of rmdcon follows  ***
-      end function rmdcon
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! sc_move.F
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine sc_move(n_start,n_end,n_maxtry,e_drop,n_fun,etot)
-
-      use control
-      use random, only: iran_num
-      use energy, only: esc
-!     Perform a quick search over side-chain arrangments (over
-!     residues n_start to n_end) for a given (frozen) CA trace
-!     Only side-chains are minimized (at most n_maxtry times each),
-!     not CA positions
-!     Stops if energy drops by e_drop, otherwise tries all residues
-!     in the given range
-!     If there is an energy drop, full minimization may be useful
-!     n_start, n_end CAN be modified by this routine, but only if
-!     out of bounds (n_start <= 1, n_end >= nres, n_start < n_end)
-!     NOTE: this move should never increase the energy
-!rc      implicit none
-
-!     Includes
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-      include 'mpif.h'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.HEADER'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-
-!     External functions
-!el      integer iran_num
-!el      external iran_num
-
-!     Input arguments
-      integer :: n_start,n_end,n_maxtry
-      real(kind=8) :: e_drop
-
-!     Output arguments
-      integer :: n_fun
-      real(kind=8) :: etot
-
-!     Local variables
-!      real(kind=8) :: energy(0:n_ene)
-      real(kind=8) :: cur_alph(2:nres-1),cur_omeg(2:nres-1)
-      real(kind=8) :: orig_e,cur_e
-      integer :: n,n_steps,n_first,n_cur,n_tot !,i
-      real(kind=8) :: orig_w(0:n_ene)
-      real(kind=8) :: wtime
-
-!elwrite(iout,*) "in sc_move etot= ", etot
-!     Set non side-chain weights to zero (minimization is faster)
-!     NOTE: e(2) does not actually depend on the side-chain, only CA
-      orig_w(2)=wscp
-      orig_w(3)=welec
-      orig_w(4)=wcorr
-      orig_w(5)=wcorr5
-      orig_w(6)=wcorr6
-      orig_w(7)=wel_loc
-      orig_w(8)=wturn3
-      orig_w(9)=wturn4
-      orig_w(10)=wturn6
-      orig_w(11)=wang
-      orig_w(13)=wtor
-      orig_w(14)=wtor_d
-      orig_w(15)=wvdwpp
-
-      wscp=0.D0
-      welec=0.D0
-      wcorr=0.D0
-      wcorr5=0.D0
-      wcorr6=0.D0
-      wel_loc=0.D0
-      wturn3=0.D0
-      wturn4=0.D0
-      wturn6=0.D0
-      wang=0.D0
-      wtor=0.D0
-      wtor_d=0.D0
-      wvdwpp=0.D0
-
-!     Make sure n_start, n_end are within proper range
-      if (n_start.lt.2) n_start=2
-      if (n_end.gt.nres-1) n_end=nres-1
-!rc      if (n_start.lt.n_end) then
-      if (n_start.gt.n_end) then
-        n_start=2
-        n_end=nres-1
-      endif
-
-!     Save the initial values of energy and coordinates
-!d      call chainbuild
-!d      call etotal(energy)
-!d      write (iout,*) 'start sc ene',energy(0)
-!d      call enerprint(energy(0))
-!rc      etot=energy(0)
-       n_fun=0
-!rc      orig_e=etot
-!rc      cur_e=orig_e
-!rc      do i=2,nres-1
-!rc        cur_alph(i)=alph(i)
-!rc        cur_omeg(i)=omeg(i)
-!rc      enddo
-
-!t      wtime=MPI_WTIME()
-!     Try (one by one) all specified residues, starting from a
-!     random position in sequence
-!     Stop early if the energy has decreased by at least e_drop
-      n_tot=n_end-n_start+1
-      n_first=iran_num(0,n_tot-1)
-      n_steps=0
-      n=0
-!rc      do while (n.lt.n_tot .and. orig_e-etot.lt.e_drop)
-      do while (n.lt.n_tot)
-        n_cur=n_start+mod(n_first+n,n_tot)
-        call single_sc_move(n_cur,n_maxtry,e_drop,&
-             n_steps,n_fun,etot)
-!elwrite(iout,*) "after msingle sc_move etot= ", etot
-!     If a lower energy was found, update the current structure...
-!rc        if (etot.lt.cur_e) then
-!rc          cur_e=etot
-!rc          do i=2,nres-1
-!rc            cur_alph(i)=alph(i)
-!rc            cur_omeg(i)=omeg(i)
-!rc          enddo
-!rc        else
-!     ...else revert to the previous one
-!rc          etot=cur_e
-!rc          do i=2,nres-1
-!rc            alph(i)=cur_alph(i)
-!rc            omeg(i)=cur_omeg(i)
-!rc          enddo
-!rc        endif
-        n=n+1
-!d
-!d      call chainbuild
-!d      call etotal(energy)
-!d      print *,'running',n,energy(0)
-      enddo
-
-!d      call chainbuild
-!d      call etotal(energy)
-!d      write (iout,*) 'end   sc ene',energy(0)
-
-!     Put the original weights back to calculate the full energy
-      wscp=orig_w(2)
-      welec=orig_w(3)
-      wcorr=orig_w(4)
-      wcorr5=orig_w(5)
-      wcorr6=orig_w(6)
-      wel_loc=orig_w(7)
-      wturn3=orig_w(8)
-      wturn4=orig_w(9)
-      wturn6=orig_w(10)
-      wang=orig_w(11)
-      wtor=orig_w(13)
-      wtor_d=orig_w(14)
-      wvdwpp=orig_w(15)
-
-!rc      n_fun=n_fun+1
-!t      write (iout,*) 'sc_local time= ',MPI_WTIME()-wtime
-      return
-      end subroutine sc_move
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine single_sc_move(res_pick,n_maxtry,e_drop,n_steps,n_fun,e_sc)
-
-!     Perturb one side-chain (res_pick) and minimize the
-!     neighbouring region, keeping all CA's and non-neighbouring
-!     side-chains fixed
-!     Try until e_drop energy improvement is achieved, or n_maxtry
-!     attempts have been made
-!     At the start, e_sc should contain the side-chain-only energy(0)
-!     nsteps and nfun for this move are ADDED to n_steps and n_fun
-!rc      implicit none
-      use energy, only: esc
-      use geometry, only:dist
-!     Includes
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.MINIM'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-
-!     External functions
-!el      double precision dist
-!el      external dist
-
-!     Input arguments
-      integer :: res_pick,n_maxtry
-      real(kind=8) :: e_drop
-
-!     Input/Output arguments
-      integer :: n_steps,n_fun
-      real(kind=8) :: e_sc
-
-!     Local variables
-      logical :: fail
-      integer :: i,j
-      integer :: nres_moved
-      integer :: iretcode,loc_nfun,orig_maxfun,n_try
-      real(kind=8) :: sc_dist,sc_dist_cutoff
-!      real(kind=8) :: energy_(0:n_ene)
-      real(kind=8) :: evdw,escloc,orig_e,cur_e
-      real(kind=8) :: cur_alph(2:nres-1),cur_omeg(2:nres-1)
-      real(kind=8) :: var(6*nres)      !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-
-      real(kind=8) :: orig_theta(1:nres),orig_phi(1:nres),&
-           orig_alph(1:nres),orig_omeg(1:nres)
-
-!elwrite(iout,*) "in sinle etot/ e_sc",e_sc
-!     Define what is meant by "neighbouring side-chain"
-      sc_dist_cutoff=5.0D0
-
-!     Don't do glycine or ends
-      i=itype(res_pick)
-      if (i.eq.10 .or. i.eq.ntyp1) return
-
-!     Freeze everything (later will relax only selected side-chains)
-      mask_r=.true.
-      do i=1,nres
-        mask_phi(i)=0
-        mask_theta(i)=0
-        mask_side(i)=0
-      enddo
-
-!     Find the neighbours of the side-chain to move
-!     and save initial variables
-!rc      orig_e=e_sc
-!rc      cur_e=orig_e
-      nres_moved=0
-      do i=2,nres-1
-!     Don't do glycine (itype(j)==10)
-        if (itype(i).ne.10) then
-          sc_dist=dist(nres+i,nres+res_pick)
-        else
-          sc_dist=sc_dist_cutoff
-        endif
-        if (sc_dist.lt.sc_dist_cutoff) then
-          nres_moved=nres_moved+1
-          mask_side(i)=1
-          cur_alph(i)=alph(i)
-          cur_omeg(i)=omeg(i)
-        endif
-      enddo
-
-      call chainbuild
-      call egb1(evdw)
-      call esc(escloc)
-!elwrite(iout,*) "in sinle etot/ e_sc",e_sc
-!elwrite(iout,*) "in sinle wsc=",wsc,"evdw",evdw,"wscloc",wscloc,"escloc",escloc
-      e_sc=wsc*evdw+wscloc*escloc
-!elwrite(iout,*) "in sinle etot/ e_sc",e_sc
-!d      call etotal(energy)
-!d      print *,'new       ',(energy(k),k=0,n_ene)
-      orig_e=e_sc
-      cur_e=orig_e
-
-      n_try=0
-      do while (n_try.lt.n_maxtry .and. orig_e-cur_e.lt.e_drop)
-!     Move the selected residue (don't worry if it fails)
-        call gen_side(iabs(itype(res_pick)),theta(res_pick+1),&
-             alph(res_pick),omeg(res_pick),fail)
-
-!     Minimize the side-chains starting from the new arrangement
-        call geom_to_var(nvar,var)
-        orig_maxfun=maxfun
-        maxfun=7
-
-!rc        do i=1,nres
-!rc          orig_theta(i)=theta(i)
-!rc          orig_phi(i)=phi(i)
-!rc          orig_alph(i)=alph(i)
-!rc          orig_omeg(i)=omeg(i)
-!rc        enddo
-
-!elwrite(iout,*) "in sinle etot/ e_sc",e_sc
-        call minimize_sc1(e_sc,var,iretcode,loc_nfun)
-        
-!elwrite(iout,*) "in sinle etot/ e_sc",e_sc
-!v        write(*,'(2i3,2f12.5,2i3)') 
-!v     &       res_pick,nres_moved,orig_e,e_sc-cur_e,
-!v     &       iretcode,loc_nfun
-
-!$$$        if (iretcode.eq.8) then
-!$$$          write(iout,*)'Coordinates just after code 8'
-!$$$          call chainbuild
-!$$$          call all_varout
-!$$$          call flush(iout)
-!$$$          do i=1,nres
-!$$$            theta(i)=orig_theta(i)
-!$$$            phi(i)=orig_phi(i)
-!$$$            alph(i)=orig_alph(i)
-!$$$            omeg(i)=orig_omeg(i)
-!$$$          enddo
-!$$$          write(iout,*)'Coordinates just before code 8'
-!$$$          call chainbuild
-!$$$          call all_varout
-!$$$          call flush(iout)
-!$$$        endif
-
-        n_fun=n_fun+loc_nfun
-        maxfun=orig_maxfun
-        call var_to_geom(nvar,var)
-
-!     If a lower energy was found, update the current structure...
-        if (e_sc.lt.cur_e) then
-!v              call chainbuild
-!v              call etotal(energy)
-!d              call egb1(evdw)
-!d              call esc(escloc)
-!d              e_sc1=wsc*evdw+wscloc*escloc
-!d              print *,'     new',e_sc1,energy(0)
-!v              print *,'new       ',energy(0)
-!d              call enerprint(energy(0))
-          cur_e=e_sc
-          do i=2,nres-1
-            if (mask_side(i).eq.1) then
-              cur_alph(i)=alph(i)
-              cur_omeg(i)=omeg(i)
-            endif
-          enddo
-        else
-!     ...else revert to the previous one
-          e_sc=cur_e
-          do i=2,nres-1
-            if (mask_side(i).eq.1) then
-              alph(i)=cur_alph(i)
-              omeg(i)=cur_omeg(i)
-            endif
-          enddo
-        endif
-        n_try=n_try+1
-
-      enddo
-      n_steps=n_steps+n_try
-
-!     Reset the minimization mask_r to false
-      mask_r=.false.
-
-      return
-      end subroutine single_sc_move
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine sc_minimize(etot,iretcode,nfun)
-
-!     Minimizes side-chains only, leaving backbone frozen
-!rc      implicit none
-      use energy, only: etotal
-!     Includes
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-
-!     Output arguments
-      real(kind=8) :: etot
-      integer :: iretcode,nfun
-
-!     Local variables
-      integer :: i
-      real(kind=8) :: orig_w(0:n_ene),energy_(0:n_ene)
-      real(kind=8) :: var(6*nres)      !(maxvar)(maxvar=6*maxres)
-
-
-!     Set non side-chain weights to zero (minimization is faster)
-!     NOTE: e(2) does not actually depend on the side-chain, only CA
-      orig_w(2)=wscp
-      orig_w(3)=welec
-      orig_w(4)=wcorr
-      orig_w(5)=wcorr5
-      orig_w(6)=wcorr6
-      orig_w(7)=wel_loc
-      orig_w(8)=wturn3
-      orig_w(9)=wturn4
-      orig_w(10)=wturn6
-      orig_w(11)=wang
-      orig_w(13)=wtor
-      orig_w(14)=wtor_d
-
-      wscp=0.D0
-      welec=0.D0
-      wcorr=0.D0
-      wcorr5=0.D0
-      wcorr6=0.D0
-      wel_loc=0.D0
-      wturn3=0.D0
-      wturn4=0.D0
-      wturn6=0.D0
-      wang=0.D0
-      wtor=0.D0
-      wtor_d=0.D0
-
-!     Prepare to freeze backbone
-      do i=1,nres
-        mask_phi(i)=0
-        mask_theta(i)=0
-        mask_side(i)=1
-      enddo
-
-!     Minimize the side-chains
-      mask_r=.true.
-      call geom_to_var(nvar,var)
-      call minimize(etot,var,iretcode,nfun)
-      call var_to_geom(nvar,var)
-      mask_r=.false.
-
-!     Put the original weights back and calculate the full energy
-      wscp=orig_w(2)
-      welec=orig_w(3)
-      wcorr=orig_w(4)
-      wcorr5=orig_w(5)
-      wcorr6=orig_w(6)
-      wel_loc=orig_w(7)
-      wturn3=orig_w(8)
-      wturn4=orig_w(9)
-      wturn6=orig_w(10)
-      wang=orig_w(11)
-      wtor=orig_w(13)
-      wtor_d=orig_w(14)
-
-      call chainbuild
-      call etotal(energy_)
-      etot=energy_(0)
-
-      return
-      end subroutine sc_minimize
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine minimize_sc1(etot,x,iretcode,nfun)
-
-      use energy, only: func,gradient,fdum,etotal,enerprint
-      use comm_srutu
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-      integer,parameter :: liv=60
-      integer :: iretcode,nfun
-!      integer :: lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2) !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.MINIM'
-!el      integer :: icall
-!el      common /srutu/ icall
-      integer,dimension(liv) :: iv                                               
-      real(kind=8) :: minval   !,v(1:77+(6*nres)*(6*nres+17)/2)        !(1:lv)
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,d,xx !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      real(kind=8) :: energia(0:n_ene)
-!el      real(kind=8) :: fdum
-!      external gradient,fdum  !func,
-!      external func_restr1,grad_restr1
-      logical :: not_done,change,reduce 
-!el      common /przechowalnia/ v
-
-      integer :: nvar_restr,lv,i,j
-      integer :: idum(1)
-      real(kind=8) :: rdum(1),etot     !,fdum
-
-      lv=(77+(6*nres)*(6*nres+17)/2) !(77+maxvar*(maxvar+17)/2)) (maxvar=6*maxres)
-      if (.not. allocated(v)) allocate(v(1:lv))
-
-      call deflt(2,iv,liv,lv,v)                                         
-! 12 means fresh start, dont call deflt                                 
-      iv(1)=12                                                          
-! max num of fun calls                                                  
-      if (maxfun.eq.0) maxfun=500
-      iv(17)=maxfun
-! max num of iterations                                                 
-      if (maxmin.eq.0) maxmin=1000
-      iv(18)=maxmin
-! controls output                                                       
-      iv(19)=2                                                          
-! selects output unit                                                   
-!     iv(21)=iout                                                       
-      iv(21)=0
-! 1 means to print out result                                           
-      iv(22)=0                                                          
-! 1 means to print out summary stats                                    
-      iv(23)=0                                                          
-! 1 means to print initial x and d                                      
-      iv(24)=0                                                          
-! min val for v(radfac) default is 0.1                                  
-      v(24)=0.1D0                                                       
-! max val for v(radfac) default is 4.0                                  
-      v(25)=2.0D0                                                       
-!     v(25)=4.0D0                                                       
-! check false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(26)*(exp decrease)    
-! the sumsl default is 0.1                                              
-      v(26)=0.1D0
-! false conv if (act fnctn decrease) .lt. v(34)                         
-! the sumsl default is 100*machep                                       
-      v(34)=v(34)/100.0D0                                               
-! absolute convergence                                                  
-      if (tolf.eq.0.0D0) tolf=1.0D-4
-      v(31)=tolf
-! relative convergence                                                  
-      if (rtolf.eq.0.0D0) rtolf=1.0D-4
-      v(32)=rtolf
-! controls initial step size                                            
-       v(35)=1.0D-1                                                    
-! large vals of d correspond to small components of step                
-      do i=1,nphi
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-      do i=nphi+1,nvar
-        d(i)=1.0D-1
-      enddo
-!elmask_r=.false.
-      IF (mask_r) THEN
-       call x2xx(x,xx,nvar_restr)
-       call sumsl(nvar_restr,d,xx,func_restr1,grad_restr1,&
-                          iv,liv,lv,v,idum,rdum,fdum)      
-       call xx2x(x,xx)
-      ELSE
-       call sumsl(nvar,d,x,func,gradient,iv,liv,lv,v,idum,rdum,fdum)      
-      ENDIF
-!el---------------------
-!      write (iout,'(/a)') &
-!        "Cartesian coordinates of the reference structure after SUMSL"
-!      write (iout,'(a,3(3x,a5),5x,3(3x,a5))') &
-!       "Residue","X(CA)","Y(CA)","Z(CA)","X(SC)","Y(SC)","Z(SC)"
-!      do i=1,nres
-!        write (iout,'(a3,1x,i3,3f8.3,5x,3f8.3)') &
-!          restyp(itype(i)),i,(c(j,i),j=1,3),&
-!          (c(j,i+nres),j=1,3)
-!      enddo
-!      call etotal(energia)
-!      call enerprint(energia)
-!el----------------------------
-      etot=v(10)                                                      
-      iretcode=iv(1)
-      nfun=iv(6)
-
-      return
-      end subroutine minimize_sc1
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine func_restr1(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm)
-
-      use comm_chu
-      use energy, only: zerograd,esc,sc_grad
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-!      include 'COMMON.TIME1'
-      integer :: n,nf,i,j
-!el      common /chuju/ jjj
-      real(kind=8) :: energia(0:n_ene),evdw,escloc
-      real(kind=8) :: e1,e2,f
-      real(kind=8),external :: ufparm                                                   
-      integer :: uiparm(1)                                                 
-      real(kind=8) :: urparm(1)                                                    
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x      !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      nfl=nf
-      icg=mod(nf,2)+1
-
-#ifdef OSF
-!     Intercept NaNs in the coordinates, before calling etotal
-      x_sum=0.D0
-      do i=1,n
-        x_sum=x_sum+x(i)
-      enddo
-      FOUND_NAN=.false.
-      if (x_sum.ne.x_sum) then
-        write(iout,*)"   *** func_restr1 : Found NaN in coordinates"
-        f=1.0D+73
-        FOUND_NAN=.true.
-        return
-      endif
-#endif
-
-      call var_to_geom_restr(n,x)
-      call zerograd
-      call chainbuild
-!d    write (iout,*) 'ETOTAL called from FUNC'
-      call egb1(evdw)
-      call esc(escloc)
-      f=wsc*evdw+wscloc*escloc
-!d      call etotal(energia(0))
-!d      f=wsc*energia(1)+wscloc*energia(12)
-!d      print *,f,evdw,escloc,energia(0)
-!
-! Sum up the components of the Cartesian gradient.
-!
-      do i=1,nct
-        do j=1,3
-          gradx(j,i,icg)=wsc*gvdwx(j,i)
-        enddo
-      enddo
-
-      return
-      end subroutine func_restr1
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine grad_restr1(n,x,nf,g,uiparm,urparm,ufparm)
-
-      use energy, only: cartder,zerograd,esc,sc_grad
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-!      include 'COMMON.FFIELD'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!el      external ufparm
-      integer :: i,j,k,ind,n,nf,uiparm(1)
-      real(kind=8) :: f,urparm(1)
-      real(kind=8),dimension(6*nres) :: x,g    !(maxvar) (maxvar=6*maxres)
-      integer :: ig,igall,ij
-      real(kind=8) :: gphii,gthetai,galphai,gomegai
-      real(kind=8),external :: ufparm
-
-      icg=mod(nf,2)+1
-      if (nf-nfl+1) 20,30,40
-   20 call func_restr1(n,x,nf,f,uiparm,urparm,ufparm)
-!     write (iout,*) 'grad 20'
-      if (nf.eq.0) return
-      goto 40
-   30 call var_to_geom_restr(n,x)
-      call chainbuild 
-!
-! Evaluate the derivatives of virtual bond lengths and SC vectors in variables.
-!
-   40 call cartder
-!
-! Convert the Cartesian gradient into internal-coordinate gradient.
-!
-
-      ig=0
-      ind=nres-2                                                                    
-      do i=2,nres-2                
-       IF (mask_phi(i+2).eq.1) THEN                                             
-        gphii=0.0D0                                                             
-        do j=i+1,nres-1                                                         
-          ind=ind+1                                 
-          do k=1,3                                                              
-            gphii=gphii+dcdv(k+3,ind)*gradc(k,j,icg)                            
-            gphii=gphii+dxdv(k+3,ind)*gradx(k,j,icg)                           
-          enddo                                                                 
-        enddo                                                                   
-        ig=ig+1
-        g(ig)=gphii
-       ELSE
-        ind=ind+nres-1-i
-       ENDIF
-      enddo                                        
-
-
-      ind=0
-      do i=1,nres-2
-       IF (mask_theta(i+2).eq.1) THEN
-        ig=ig+1
-       gthetai=0.0D0
-       do j=i+1,nres-1
-          ind=ind+1
-         do k=1,3
-            gthetai=gthetai+dcdv(k,ind)*gradc(k,j,icg)
-            gthetai=gthetai+dxdv(k,ind)*gradx(k,j,icg)
-          enddo
-        enddo
-        g(ig)=gthetai
-       ELSE
-        ind=ind+nres-1-i
-       ENDIF
-      enddo
-
-      do i=2,nres-1
-       if (itype(i).ne.10) then
-         IF (mask_side(i).eq.1) THEN
-          ig=ig+1
-          galphai=0.0D0
-         do k=1,3
-           galphai=galphai+dxds(k,i)*gradx(k,i,icg)
-          enddo
-          g(ig)=galphai
-         ENDIF
-        endif
-      enddo
-
-      
-      do i=2,nres-1
-        if (itype(i).ne.10) then
-         IF (mask_side(i).eq.1) THEN
-          ig=ig+1
-         gomegai=0.0D0
-         do k=1,3
-           gomegai=gomegai+dxds(k+3,i)*gradx(k,i,icg)
-          enddo
-         g(ig)=gomegai
-         ENDIF
-        endif
-      enddo
-
-!
-! Add the components corresponding to local energy terms.
-!
-
-      ig=0
-      igall=0
-      do i=4,nres
-        igall=igall+1
-        if (mask_phi(i).eq.1) then
-          ig=ig+1
-          g(ig)=g(ig)+gloc(igall,icg)
-        endif
-      enddo
-
-      do i=3,nres
-        igall=igall+1
-        if (mask_theta(i).eq.1) then
-          ig=ig+1
-          g(ig)=g(ig)+gloc(igall,icg)
-        endif
-      enddo
-     
-      do ij=1,2
-      do i=2,nres-1
-        if (itype(i).ne.10) then
-          igall=igall+1
-          if (mask_side(i).eq.1) then
-            ig=ig+1
-            g(ig)=g(ig)+gloc(igall,icg)
-          endif
-        endif
-      enddo
-      enddo
-
-!d      do i=1,ig
-!d        write (iout,'(a2,i5,a3,f25.8)') 'i=',i,' g=',g(i)
-!d      enddo
-      return
-      end subroutine  grad_restr1
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine egb1(evdw)
-!
-! This subroutine calculates the interaction energy of nonbonded side chains
-! assuming the Gay-Berne potential of interaction.
-!
-      use calc_data
-      use energy, only: sc_grad
-!      use control, only:stopx
-!      implicit real*8 (a-h,o-z)
-!      include 'DIMENSIONS'
-!      include 'COMMON.GEO'
-!      include 'COMMON.VAR'
-!      include 'COMMON.LOCAL'
-!      include 'COMMON.CHAIN'
-!      include 'COMMON.DERIV'
-!      include 'COMMON.NAMES'
-!      include 'COMMON.INTERACT'
-!      include 'COMMON.IOUNITS'
-!      include 'COMMON.CALC'
-!      include 'COMMON.CONTROL'
-      logical :: lprn
-      real(kind=8) :: evdw
-!el local variables
-      integer :: iint,ind,itypi,itypi1,itypj
-      real(kind=8) :: xi,yi,zi,rrij,sig,sig0ij,rij_shift,fac,e1,e2,&
-                  sigm,epsi
-!elwrite(iout,*) "check evdw"
-!     print *,'Entering EGB nnt=',nnt,' nct=',nct,' expon=',expon
-      evdw=0.0D0
-      lprn=.false.
-!     if (icall.eq.0) lprn=.true.
-      ind=0
-      do i=iatsc_s,iatsc_e
-
-        itypi=iabs(itype(i))
-        itypi1=iabs(itype(i+1))
-        xi=c(1,nres+i)
-        yi=c(2,nres+i)
-        zi=c(3,nres+i)
-        dxi=dc_norm(1,nres+i)
-        dyi=dc_norm(2,nres+i)
-        dzi=dc_norm(3,nres+i)
-        dsci_inv=dsc_inv(itypi)
-!elwrite(iout,*) itypi,itypi1,xi,yi,zi,dxi,dyi,dzi,dsci_inv
-!
-! Calculate SC interaction energy.
-!
-        do iint=1,nint_gr(i)
-          do j=istart(i,iint),iend(i,iint)
-          IF (mask_side(j).eq.1.or.mask_side(i).eq.1) THEN
-            ind=ind+1
-            itypj=iabs(itype(j))
-            dscj_inv=dsc_inv(itypj)
-            sig0ij=sigma(itypi,itypj)
-            chi1=chi(itypi,itypj)
-            chi2=chi(itypj,itypi)
-            chi12=chi1*chi2
-            chip1=chip(itypi)
-            chip2=chip(itypj)
-            chip12=chip1*chip2
-            alf1=alp(itypi)
-            alf2=alp(itypj)
-            alf12=0.5D0*(alf1+alf2)
-! For diagnostics only!!!
-!           chi1=0.0D0
-!           chi2=0.0D0
-!           chi12=0.0D0
-!           chip1=0.0D0
-!           chip2=0.0D0
-!           chip12=0.0D0
-!           alf1=0.0D0
-!           alf2=0.0D0
-!           alf12=0.0D0
-            xj=c(1,nres+j)-xi
-            yj=c(2,nres+j)-yi
-            zj=c(3,nres+j)-zi
-            dxj=dc_norm(1,nres+j)
-            dyj=dc_norm(2,nres+j)
-            dzj=dc_norm(3,nres+j)
-            rrij=1.0D0/(xj*xj+yj*yj+zj*zj)
-            rij=dsqrt(rrij)
-! Calculate angle-dependent terms of energy and contributions to their
-! derivatives.
-            call sc_angular
-            sigsq=1.0D0/sigsq
-            sig=sig0ij*dsqrt(sigsq)
-            rij_shift=1.0D0/rij-sig+sig0ij
-! I hate to put IF's in the loops, but here don't have another choice!!!!
-            if (rij_shift.le.0.0D0) then
-              evdw=1.0D20
-!d              write (iout,'(2(a3,i3,2x),17(0pf7.3))') &
-!d              restyp(itypi),i,restyp(itypj),j, &
-!d              rij_shift,1.0D0/rij,sig,sig0ij,sigsq,1-dsqrt(sigsq)
-              return
-            endif
-            sigder=-sig*sigsq
-!---------------------------------------------------------------
-            rij_shift=1.0D0/rij_shift 
-            fac=rij_shift**expon
-            e1=fac*fac*aa(itypi,itypj)
-            e2=fac*bb(itypi,itypj)
-            evdwij=eps1*eps2rt*eps3rt*(e1+e2)
-            eps2der=evdwij*eps3rt
-            eps3der=evdwij*eps2rt
-            evdwij=evdwij*eps2rt*eps3rt
-            evdw=evdw+evdwij
-            if (lprn) then
-            sigm=dabs(aa(itypi,itypj)/bb(itypi,itypj))**(1.0D0/6.0D0)
-            epsi=bb(itypi,itypj)**2/aa(itypi,itypj)
-!d            write (iout,'(2(a3,i3,2x),17(0pf7.3))') &
-!d              restyp(itypi),i,restyp(itypj),j, &
-!d              epsi,sigm,chi1,chi2,chip1,chip2, &
-!d              eps1,eps2rt**2,eps3rt**2,sig,sig0ij, &
-!d              om1,om2,om12,1.0D0/rij,1.0D0/rij_shift, &
-!d              evdwij
-            endif
-
-            if (energy_dec) write (iout,'(a6,2i5,0pf7.3)') &
-                              'evdw',i,j,evdwij
-
-! Calculate gradient components.
-            e1=e1*eps1*eps2rt**2*eps3rt**2
-            fac=-expon*(e1+evdwij)*rij_shift
-            sigder=fac*sigder
-            fac=rij*fac
-! Calculate the radial part of the gradient
-            gg(1)=xj*fac
-            gg(2)=yj*fac
-            gg(3)=zj*fac
-! Calculate angular part of the gradient.
-
-!elwrite(iout,*) evdw
-            call sc_grad
-!elwrite(iout,*) "evdw=",evdw,j,iint,i
-          ENDIF
-!elwrite(iout,*) evdw
-          enddo      ! j
-!elwrite(iout,*) evdw
-        enddo        ! iint
-!elwrite(iout,*) evdw
-      enddo          ! i
-!elwrite(iout,*) evdw,i
-      end subroutine egb1
-!-----------------------------------------------------------------------------
-! sumsld.f
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine sumsl(n,d,x,calcf,calcg,iv,liv,lv,v,uiparm,urparm,ufparm)
-!
-!  ***  minimize general unconstrained objective function using   ***
-!  ***  analytic gradient and hessian approx. from secant update  ***
-!
-!      use control
-      integer :: n, liv, lv
-      integer :: iv(liv), uiparm(1)
-      real(kind=8) :: d(n), x(n), v(lv), urparm(1)
-      real(kind=8),external :: ufparm !funtion name as an argument
-
-!     dimension v(71 + n*(n+15)/2), uiparm(*), urparm(*)
-      external :: calcf, calcg !subroutine name as an argument
-!
-!  ***  purpose  ***
-!
-!        this routine interacts with subroutine  sumit  in an attempt
-!     to find an n-vector  x*  that minimizes the (unconstrained)
-!     objective function computed by  calcf.  (often the  x*  found is
-!     a local minimizer rather than a global one.)
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-! n........ (input) the number of variables on which  f  depends, i.e.,
-!                  the number of components in  x.
-! d........ (input/output) a scale vector such that  d(i)*x(i),
-!                  i = 1,2,...,n,  are all in comparable units.
-!                  d can strongly affect the behavior of sumsl.
-!                  finding the best choice of d is generally a trial-
-!                  and-error process.  choosing d so that d(i)*x(i)
-!                  has about the same value for all i often works well.
-!                  the defaults provided by subroutine deflt (see i
-!                  below) require the caller to supply d.
-! x........ (input/output) before (initially) calling sumsl, the call-
-!                  er should set  x  to an initial guess at  x*.  when
-!                  sumsl returns,  x  contains the best point so far
-!                  found, i.e., the one that gives the least value so
-!                  far seen for  f(x).
-! calcf.... (input) a subroutine that, given x, computes f(x).  calcf
-!                  must be declared external in the calling program.
-!                  it is invoked by
-!                       call calcf(n, x, nf, f, uiparm, urparm, ufparm)
-!                  when calcf is called, nf is the invocation
-!                  count for calcf.  nf is included for possible use
-!                  with calcg.  if x is out of bounds (e.g., if it
-!                  would cause overflow in computing f(x)), then calcf
-!                  should set nf to 0.  this will cause a shorter step
-!                  to be attempted.  (if x is in bounds, then calcf
-!                  should not change nf.)  the other parameters are as
-!                  described above and below.  calcf should not change
-!                  n, p, or x.
-! calcg.... (input) a subroutine that, given x, computes g(x), the gra-
-!                  dient of f at x.  calcg must be declared external in
-!                  the calling program.  it is invoked by
-!                       call calcg(n, x, nf, g, uiparm, urparm, ufaprm)
-!                  when calcg is called, nf is the invocation
-!                  count for calcf at the time f(x) was evaluated.  the
-!                  x passed to calcg is usually the one passed to calcf
-!                  on either its most recent invocation or the one
-!                  prior to it.  if calcf saves intermediate results
-!                  for use by calcg, then it is possible to tell from
-!                  nf whether they are valid for the current x (or
-!                  which copy is valid if two copies are kept).  if g
-!                  cannot be computed at x, then calcg should set nf to
-!                  0.  in this case, sumsl will return with iv(1) = 65.
-!                  (if g can be computed at x, then calcg should not
-!                  changed nf.)  the other parameters to calcg are as
-!                  described above and below.  calcg should not change
-!                  n or x.
-! iv....... (input/output) an integer value array of length liv (see
-!                  below) that helps control the sumsl algorithm and
-!                  that is used to store various intermediate quanti-
-!                  ties.  of particular interest are the initialization/
-!                  return code iv(1) and the entries in iv that control
-!                  printing and limit the number of iterations and func-
-!                  tion evaluations.  see the section on iv input
-!                  values below.
-! liv...... (input) length of iv array.  must be at least 60.  if li
-!                  is too small, then sumsl returns with iv(1) = 15.
-!                  when sumsl returns, the smallest allowed value of
-!                  liv is stored in iv(lastiv) -- see the section on
-!                  iv output values below.  (this is intended for use
-!                  with extensions of sumsl that handle constraints.)
-! lv....... (input) length of v array.  must be at least 71+n*(n+15)/2.
-!                  (at least 77+n*(n+17)/2 for smsno, at least
-!                  78+n*(n+12) for humsl).  if lv is too small, then
-!                  sumsl returns with iv(1) = 16.  when sumsl returns,
-!                  the smallest allowed value of lv is stored in
-!                  iv(lastv) -- see the section on iv output values
-!                  below.
-! v........ (input/output) a floating-point value array of length l
-!                  (see below) that helps control the sumsl algorithm
-!                  and that is used to store various intermediate
-!                  quantities.  of particular interest are the entries
-!                  in v that limit the length of the first step
-!                  attempted (lmax0) and specify convergence tolerances
-!                  (afctol, lmaxs, rfctol, sctol, xctol, xftol).
-! uiparm... (input) user integer parameter array passed without change
-!                  to calcf and calcg.
-! urparm... (input) user floating-point parameter array passed without
-!                  change to calcf and calcg.
-! ufparm... (input) user external subroutine or function passed without
-!                  change to calcf and calcg.
-!
-!  ***  iv input values (from subroutine deflt)  ***
-!
-! iv(1)...  on input, iv(1) should have a value between 0 and 14......
-!             0 and 12 mean this is a fresh start.  0 means that
-!                  deflt(2, iv, liv, lv, v)
-!             is to be called to provide all default values to iv and
-!             v.  12 (the value that deflt assigns to iv(1)) means the
-!             caller has already called deflt and has possibly changed
-!             some iv and/or v entries to non-default values.
-!             13 means deflt has been called and that sumsl (and
-!             sumit) should only do their storage allocation.  that is,
-!             they should set the output components of iv that tell
-!             where various subarrays arrays of v begin, such as iv(g)
-!             (and, for humsl and humit only, iv(dtol)), and return.
-!             14 means that a storage has been allocated (by a call
-!             with iv(1) = 13) and that the algorithm should be
-!             started.  when called with iv(1) = 13, sumsl returns
-!             iv(1) = 14 unless liv or lv is too small (or n is not
-!             positive).  default = 12.
-! iv(inith).... iv(25) tells whether the hessian approximation h should
-!             be initialized.  1 (the default) means sumit should
-!             initialize h to the diagonal matrix whose i-th diagonal
-!             element is d(i)**2.  0 means the caller has supplied a
-!             cholesky factor  l  of the initial hessian approximation
-!             h = l*(l**t)  in v, starting at v(iv(lmat)) = v(iv(42))
-!             (and stored compactly by rows).  note that iv(lmat) may
-!             be initialized by calling sumsl with iv(1) = 13 (see
-!             the iv(1) discussion above).  default = 1.
-! iv(mxfcal)... iv(17) gives the maximum number of function evaluations
-!             (calls on calcf) allowed.  if this number does not suf-
-!             fice, then sumsl returns with iv(1) = 9.  default = 200.
-! iv(mxiter)... iv(18) gives the maximum number of iterations allowed.
-!             it also indirectly limits the number of gradient evalua-
-!             tions (calls on calcg) to iv(mxiter) + 1.  if iv(mxiter)
-!             iterations do not suffice, then sumsl returns with
-!             iv(1) = 10.  default = 150.
-! iv(outlev)... iv(19) controls the number and length of iteration sum-
-!             mary lines printed (by itsum).  iv(outlev) = 0 means do
-!             not print any summary lines.  otherwise, print a summary
-!             line after each abs(iv(outlev)) iterations.  if iv(outlev)
-!             is positive, then summary lines of length 78 (plus carri-
-!             age control) are printed, including the following...  the
-!             iteration and function evaluation counts, f = the current
-!             function value, relative difference in function values
-!             achieved by the latest step (i.e., reldf = (f0-v(f))/f01,
-!             where f01 is the maximum of abs(v(f)) and abs(v(f0)) and
-!             v(f0) is the function value from the previous itera-
-!             tion), the relative function reduction predicted for the
-!             step just taken (i.e., preldf = v(preduc) / f01, where
-!             v(preduc) is described below), the scaled relative change
-!             in x (see v(reldx) below), the step parameter for the
-!             step just taken (stppar = 0 means a full newton step,
-!             between 0 and 1 means a relaxed newton step, between 1
-!             and 2 means a double dogleg step, greater than 2 means
-!             a scaled down cauchy step -- see subroutine dbldog), the
-!             2-norm of the scale vector d times the step just taken
-!             (see v(dstnrm) below), and npreldf, i.e.,
-!             v(nreduc)/f01, where v(nreduc) is described below -- if
-!             npreldf is positive, then it is the relative function
-!             reduction predicted for a newton step (one with
-!             stppar = 0).  if npreldf is negative, then it is the
-!             negative of the relative function reduction predicted
-!             for a step computed with step bound v(lmaxs) for use in
-!             testing for singular convergence.
-!                  if iv(outlev) is negative, then lines of length 50
-!             are printed, including only the first 6 items listed
-!             above (through reldx).
-!             default = 1.
-! iv(parprt)... iv(20) = 1 means print any nondefault v values on a
-!             fresh start or any changed v values on a restart.
-!             iv(parprt) = 0 means skip this printing.  default = 1.
-! iv(prunit)... iv(21) is the output unit number on which all printing
-!             is done.  iv(prunit) = 0 means suppress all printing.
-!             default = standard output unit (unit 6 on most systems).
-! iv(solprt)... iv(22) = 1 means print out the value of x returned (as
-!             well as the gradient and the scale vector d).
-!             iv(solprt) = 0 means skip this printing.  default = 1.
-! iv(statpr)... iv(23) = 1 means print summary statistics upon return-
-!             ing.  these consist of the function value, the scaled
-!             relative change in x caused by the most recent step (see
-!             v(reldx) below), the number of function and gradient
-!             evaluations (calls on calcf and calcg), and the relative
-!             function reductions predicted for the last step taken and
-!             for a newton step (or perhaps a step bounded by v(lmaxs)
-!             -- see the descriptions of preldf and npreldf under
-!             iv(outlev) above).
-!             iv(statpr) = 0 means skip this printing.
-!             iv(statpr) = -1 means skip this printing as well as that
-!             of the one-line termination reason message.  default = 1.
-! iv(x0prt).... iv(24) = 1 means print the initial x and scale vector d
-!             (on a fresh start only).  iv(x0prt) = 0 means skip this
-!             printing.  default = 1.
-!
-!  ***  (selected) iv output values  ***
-!
-! iv(1)........ on output, iv(1) is a return code....
-!             3 = x-convergence.  the scaled relative difference (see
-!                  v(reldx)) between the current parameter vector x and
-!                  a locally optimal parameter vector is very likely at
-!                  most v(xctol).
-!             4 = relative function convergence.  the relative differ-
-!                  ence between the current function value and its lo-
-!                  cally optimal value is very likely at most v(rfctol).
-!             5 = both x- and relative function convergence (i.e., the
-!                  conditions for iv(1) = 3 and iv(1) = 4 both hold).
-!             6 = absolute function convergence.  the current function
-!                  value is at most v(afctol) in absolute value.
-!             7 = singular convergence.  the hessian near the current
-!                  iterate appears to be singular or nearly so, and a
-!                  step of length at most v(lmaxs) is unlikely to yield
-!                  a relative function decrease of more than v(sctol).
-!             8 = false convergence.  the iterates appear to be converg-
-!                  ing to a noncritical point.  this may mean that the
-!                  convergence tolerances (v(afctol), v(rfctol),
-!                  v(xctol)) are too small for the accuracy to which
-!                  the function and gradient are being computed, that
-!                  there is an error in computing the gradient, or that
-!                  the function or gradient is discontinuous near x.
-!             9 = function evaluation limit reached without other con-
-!                  vergence (see iv(mxfcal)).
-!            10 = iteration limit reached without other convergence
-!                  (see iv(mxiter)).
-!            11 = stopx returned .true. (external interrupt).  see the
-!                  usage notes below.
-!            14 = storage has been allocated (after a call with
-!                  iv(1) = 13).
-!            17 = restart attempted with n changed.
-!            18 = d has a negative component and iv(dtype) .le. 0.
-!            19...43 = v(iv(1)) is out of range.
-!            63 = f(x) cannot be computed at the initial x.
-!            64 = bad parameters passed to assess (which should not
-!                  occur).
-!            65 = the gradient could not be computed at x (see calcg
-!                  above).
-!            67 = bad first parameter to deflt.
-!            80 = iv(1) was out of range.
-!            81 = n is not positive.
-! iv(g)........ iv(28) is the starting subscript in v of the current
-!             gradient vector (the one corresponding to x).
-! iv(lastiv)... iv(44) is the least acceptable value of liv.  (it is
-!             only set if liv is at least 44.)
-! iv(lastv).... iv(45) is the least acceptable value of lv.  (it is
-!             only set if liv is large enough, at least iv(lastiv).)
-! iv(nfcall)... iv(6) is the number of calls so far made on calcf (i.e.,
-!             function evaluations).
-! iv(ngcall)... iv(30) is the number of gradient evaluations (calls on
-!             calcg).
-! iv(niter).... iv(31) is the number of iterations performed.
-!
-!  ***  (selected) v input values (from subroutine deflt)  ***
-!
-! v(bias)..... v(43) is the bias parameter used in subroutine dbldog --
-!             see that subroutine for details.  default = 0.8.
-! v(afctol)... v(31) is the absolute function convergence tolerance.
-!             if sumsl finds a point where the function value is less
-!             than v(afctol) in absolute value, and if sumsl does not
-!             return with iv(1) = 3, 4, or 5, then it returns with
-!             iv(1) = 6.  this test can be turned off by setting
-!             v(afctol) to zero.  default = max(10**-20, machep**2),
-!             where machep is the unit roundoff.
-! v(dinit).... v(38), if nonnegative, is the value to which the scale
-!             vector d is initialized.  default = -1.
-! v(lmax0).... v(35) gives the maximum 2-norm allowed for d times the
-!             very first step that sumsl attempts.  this parameter can
-!             markedly affect the performance of sumsl.
-! v(lmaxs).... v(36) is used in testing for singular convergence -- if
-!             the function reduction predicted for a step of length
-!             bounded by v(lmaxs) is at most v(sctol) * abs(f0), where
-!             f0  is the function value at the start of the current
-!             iteration, and if sumsl does not return with iv(1) = 3,
-!             4, 5, or 6, then it returns with iv(1) = 7.  default = 1.
-! v(rfctol)... v(32) is the relative function convergence tolerance.
-!             if the current model predicts a maximum possible function
-!             reduction (see v(nreduc)) of at most v(rfctol)*abs(f0)
-!             at the start of the current iteration, where  f0  is the
-!             then current function value, and if the last step attempt-
-!             ed achieved no more than twice the predicted function
-!             decrease, then sumsl returns with iv(1) = 4 (or 5).
-!             default = max(10**-10, machep**(2/3)), where machep is
-!             the unit roundoff.
-! v(sctol).... v(37) is the singular convergence tolerance -- see the
-!             description of v(lmaxs) above.
-! v(tuner1)... v(26) helps decide when to check for false convergence.
-!             this is done if the actual function decrease from the
-!             current step is no more than v(tuner1) times its predict-
-!             ed value.  default = 0.1.
-! v(xctol).... v(33) is the x-convergence tolerance.  if a newton step
-!             (see v(nreduc)) is tried that has v(reldx) .le. v(xctol)
-!             and if this step yields at most twice the predicted func-
-!             tion decrease, then sumsl returns with iv(1) = 3 (or 5).
-!             (see the description of v(reldx) below.)
-!             default = machep**0.5, where machep is the unit roundoff.
-! v(xftol).... v(34) is the false convergence tolerance.  if a step is
-!             tried that gives no more than v(tuner1) times the predict-
-!             ed function decrease and that has v(reldx) .le. v(xftol),
-!             and if sumsl does not return with iv(1) = 3, 4, 5, 6, or
-!             7, then it returns with iv(1) = 8.  (see the description
-!             of v(reldx) below.)  default = 100*machep, where
-!             machep is the unit roundoff.
-! v(*)........ deflt supplies to v a number of tuning constants, with
-!             which it should ordinarily be unnecessary to tinker.  see
-!             section 17 of version 2.2 of the nl2sol usage summary
-!             (i.e., the appendix to ref. 1) for details on v(i),
-!             i = decfac, incfac, phmnfc, phmxfc, rdfcmn, rdfcmx,
-!             tuner2, tuner3, tuner4, tuner5.
-!
-!  ***  (selected) v output values  ***
-!
-! v(dgnorm)... v(1) is the 2-norm of (diag(d)**-1)*g, where g is the
-!             most recently computed gradient.
-! v(dstnrm)... v(2) is the 2-norm of diag(d)*step, where step is the
-!             current step.
-! v(f)........ v(10) is the current function value.
-! v(f0)....... v(13) is the function value at the start of the current
-!             iteration.
-! v(nreduc)... v(6), if positive, is the maximum function reduction
-!             possible according to the current model, i.e., the func-
-!             tion reduction predicted for a newton step (i.e.,
-!             step = -h**-1 * g,  where  g  is the current gradient and
-!             h is the current hessian approximation).
-!                  if v(nreduc) is negative, then it is the negative of
-!             the function reduction predicted for a step computed with
-!             a step bound of v(lmaxs) for use in testing for singular
-!             convergence.
-! v(preduc)... v(7) is the function reduction predicted (by the current
-!             quadratic model) for the current step.  this (divided by
-!             v(f0)) is used in testing for relative function
-!             convergence.
-! v(reldx).... v(17) is the scaled relative change in x caused by the
-!             current step, computed as
-!                  max(abs(d(i)*(x(i)-x0(i)), 1 .le. i .le. p) /
-!                     max(d(i)*(abs(x(i))+abs(x0(i))), 1 .le. i .le. p),
-!             where x = x0 + step.
-!
-!-------------------------------  notes  -------------------------------
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!        this routine uses a hessian approximation computed from the
-!     bfgs update (see ref 3).  only a cholesky factor of the hessian
-!     approximation is stored, and this is updated using ideas from
-!     ref. 4.  steps are computed by the double dogleg scheme described
-!     in ref. 2.  the steps are assessed as in ref. 1.
-!
-!  ***  usage notes  ***
-!
-!        after a return with iv(1) .le. 11, it is possible to restart,
-!     i.e., to change some of the iv and v input values described above
-!     and continue the algorithm from the point where it was interrupt-
-!     ed.  iv(1) should not be changed, nor should any entries of i
-!     and v other than the input values (those supplied by deflt).
-!        those who do not wish to write a calcg which computes the
-!     gradient analytically should call smsno rather than sumsl.
-!     smsno uses finite differences to compute an approximate gradient.
-!        those who would prefer to provide f and g (the function and
-!     gradient) by reverse communication rather than by writing subrou-
-!     tines calcf and calcg may call on sumit directly.  see the com-
-!     ments at the beginning of sumit.
-!        those who use sumsl interactively may wish to supply their
-!     own stopx function, which should return .true. if the break key
-!     has been pressed since stopx was last invoked.  this makes it
-!     possible to externally interrupt sumsl (which will return with
-!     iv(1) = 11 if stopx returns .true.).
-!        storage for g is allocated at the end of v.  thus the caller
-!     may make v longer than specified above and may allow calcg to use
-!     elements of g beyond the first n as scratch storage.
-!
-!  ***  portability notes  ***
-!
-!        the sumsl distribution tape contains both single- and double-
-!     precision versions of the sumsl source code, so it should be un-
-!     necessary to change precisions.
-!        only the functions imdcon and rmdcon contain machine-dependent
-!     constants.  to change from one machine to another, it should
-!     suffice to change the (few) relevant lines in these functions.
-!        intrinsic functions are explicitly declared.  on certain com-
-!     puters (e.g. univac), it may be necessary to comment out these
-!     declarations.  so that this may be done automatically by a simple
-!     program, such declarations are preceded by a comment having c/+
-!     in columns 1-3 and blanks in columns 4-72 and are followed by
-!     a comment having c/ in columns 1 and 2 and blanks in columns 3-72.
-!        the sumsl source code is expressed in 1966 ansi standard
-!     fortran.  it may be converted to fortran 77 by commenting out all
-!     lines that fall between a line having c/6 in columns 1-3 and a
-!     line having c/7 in columns 1-3 and by removing (i.e., replacing
-!     by a blank) the c in column 1 of the lines that follow the c/7
-!     line and precede a line having c/ in columns 1-2 and blanks in
-!     columns 3-72.  these changes convert some data statements into
-!     parameter statements, convert some variables from real to
-!     character*4, and make the data statements that initialize these
-!     variables use character strings delimited by primes instead
-!     of hollerith constants.  (such variables and data statements
-!     appear only in modules itsum and parck.  parameter statements
-!     appear nearly everywhere.)  these changes also add save state-
-!     ments for variables given machine-dependent constants by rmdcon.
-!
-!  ***  references  ***
-!
-! 1.  dennis, j.e., gay, d.m., and welsch, r.e. (1981), algorithm 573 --
-!             an adaptive nonlinear least-squares algorithm, acm trans.
-!             math. software 7, pp. 369-383.
-!
-! 2.  dennis, j.e., and mei, h.h.w. (1979), two new unconstrained opti-
-!             mization algorithms which use function and gradient
-!             values, j. optim. theory applic. 28, pp. 453-482.
-!
-! 3.  dennis, j.e., and more, j.j. (1977), quasi-newton methods, motiva-
-!             tion and theory, siam rev. 19, pp. 46-89.
-!
-! 4.  goldfarb, d. (1976), factorized variable metric methods for uncon-
-!             strained optimization, math. comput. 30, pp. 796-811.
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay (winter 1980).  revised summer 1982.
-!     this subroutine was written in connection with research
-!     supported in part by the national science foundation under
-!     grants mcs-7600324, dcr75-10143, 76-14311dss, mcs76-11989,
-!     and mcs-7906671.
-!.
-!
-!----------------------------  declarations  ---------------------------
-!
-!el      external deflt, sumit
-!
-! deflt... supplies default iv and v input components.
-! sumit... reverse-communication routine that carries out sumsl algo-
-!             rithm.
-!
-      integer :: g1, iv1, nf
-      real(kind=8) :: f
-!
-!  ***  subscripts for iv   ***
-!
-!el      integer nextv, nfcall, nfgcal, g, toobig, vneed
-!
-!/6
-!     data nextv/47/, nfcall/6/, nfgcal/7/, g/28/, toobig/2/, vneed/4/
-!/7
-      integer,parameter :: nextv=47, nfcall=6, nfgcal=7, g=28,&
-                           toobig=2, vneed=4
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!elwrite(iout,*) "in sumsl"
-      if (iv(1) .eq. 0) call deflt(2, iv, liv, lv, v)
-      iv1 = iv(1)
-      if (iv1 .eq. 12 .or. iv1 .eq. 13) iv(vneed) = iv(vneed) + n
-      if (iv1 .eq. 14) go to 10
-      if (iv1 .gt. 2 .and. iv1 .lt. 12) go to 10
-      g1 = 1
-      if (iv1 .eq. 12) iv(1) = 13
-      go to 20
-!
- 10   g1 = iv(g)
-!elwrite(iout,*) "in sumsl go to 10"
-
-!
-!elwrite(iout,*) "in sumsl"
- 20   call sumit(d, f, v(g1), iv, liv, lv, n, v, x)
-!elwrite(iout,*) "in sumsl, go to 20"
-  
-!elwrite(iout,*) "in sumsl, go to 20, po sumit"
-!elwrite(iout,*) "in sumsl iv()", iv(1)-2
-      if (iv(1) - 2) 30, 40, 50
-!
- 30   nf = iv(nfcall)
-!elwrite(iout,*) "in sumsl iv",iv(nfcall)
-      call calcf(n, x, nf, f, uiparm, urparm, ufparm)
-!elwrite(iout,*) "in sumsl"
-      if (nf .le. 0) iv(toobig) = 1
-      go to 20
-!
-!elwrite(iout,*) "in sumsl"
- 40   call calcg(n, x, iv(nfgcal), v(g1), uiparm, urparm, ufparm)
-!elwrite(iout,*) "in sumsl"
-      go to 20
-!
- 50   if (iv(1) .ne. 14) go to 999
-!
-!  ***  storage allocation
-!
-      iv(g) = iv(nextv)
-      iv(nextv) = iv(g) + n
-      if (iv1 .ne. 13) go to 10
-!elwrite(iout,*) "in sumsl"
-!
- 999  return
-!  ***  last card of sumsl follows  ***
-      end subroutine sumsl
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine sumit(d,fx,g,iv,liv,lv,n,v,x)
-      
-      use control, only:stopx
-!
-!  ***  carry out sumsl (unconstrained minimization) iterations, using
-!  ***  double-dogleg/bfgs steps.
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: liv, lv, n
-      integer :: iv(liv)
-      real(kind=8) :: d(n), fx, g(n), v(lv), x(n)
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-! d.... scale vector.
-! fx... function value.
-! g.... gradient vector.
-! iv... integer value array.
-! liv.. length of iv (at least 60).
-! lv... length of v (at least 71 + n*(n+13)/2).
-! n.... number of variables (components in x and g).
-! v.... floating-point value array.
-! x.... vector of parameters to be optimized.
-!
-!  ***  discussion  ***
-!
-!        parameters iv, n, v, and x are the same as the corresponding
-!     ones to sumsl (which see), except that v can be shorter (since
-!     the part of v that sumsl uses for storing g is not needed).
-!     moreover, compared with sumsl, iv(1) may have the two additional
-!     output values 1 and 2, which are explained below, as is the use
-!     of iv(toobig) and iv(nfgcal).  the value iv(g), which is an
-!     output value from sumsl (and smsno), is not referenced by
-!     sumit or the subroutines it calls.
-!        fx and g need not have been initialized when sumit is called
-!     with iv(1) = 12, 13, or 14.
-!
-! iv(1) = 1 means the caller should set fx to f(x), the function value
-!             at x, and call sumit again, having changed none of the
-!             other parameters.  an exception occurs if f(x) cannot be
-!             (e.g. if overflow would occur), which may happen because
-!             of an oversized step.  in this case the caller should set
-!             iv(toobig) = iv(2) to 1, which will cause sumit to ig-
-!             nore fx and try a smaller step.  the parameter nf that
-!             sumsl passes to calcf (for possible use by calcg) is a
-!             copy of iv(nfcall) = iv(6).
-! iv(1) = 2 means the caller should set g to g(x), the gradient vector
-!             of f at x, and call sumit again, having changed none of
-!             the other parameters except possibly the scale vector d
-!             when iv(dtype) = 0.  the parameter nf that sumsl passes
-!             to calcg is iv(nfgcal) = iv(7).  if g(x) cannot be
-!             evaluated, then the caller may set iv(nfgcal) to 0, in
-!             which case sumit will return with iv(1) = 65.
-!.
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay (december 1979).  revised sept. 1982.
-!     this subroutine was written in connection with research supported
-!     in part by the national science foundation under grants
-!     mcs-7600324 and mcs-7906671.
-!
-!        (see sumsl for references.)
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++  declarations  ++++++++++++++++++++++++++++
-!
-!  ***  local variables  ***
-!
-      integer :: dg1, dummy, g01, i, k, l, lstgst, nwtst1, step1,&
-              temp1, w, x01, z
-      real(kind=8) :: t
-!el      logical :: lstopx
-!
-!     ***  constants  ***
-!
-!el      real(kind=8) :: half, negone, one, onep2, zero
-!
-!  ***  no intrinsic functions  ***
-!
-!  ***  external functions and subroutines  ***
-!
-!el      external assst, dbdog, deflt, dotprd, itsum, litvmu, livmul,
-!el     1         ltvmul, lupdat, lvmul, parck, reldst, stopx, vaxpy,
-!el     2         vcopy, vscopy, vvmulp, v2norm, wzbfgs
-!el      logical stopx
-!el      real(kind=8) :: dotprd, reldst, v2norm
-!
-! assst.... assesses candidate step.
-! dbdog.... computes double-dogleg (candidate) step.
-! deflt.... supplies default iv and v input components.
-! dotprd... returns inner product of two vectors.
-! itsum.... prints iteration summary and info on initial and final x.
-! litvmu... multiplies inverse transpose of lower triangle times vector.
-! livmul... multiplies inverse of lower triangle times vector.
-! ltvmul... multiplies transpose of lower triangle times vector.
-! lupdt.... updates cholesky factor of hessian approximation.
-! lvmul.... multiplies lower triangle times vector.
-! parck.... checks validity of input iv and v values.
-! reldst... computes v(reldx) = relative step size.
-! stopx.... returns .true. if the break key has been pressed.
-! vaxpy.... computes scalar times one vector plus another.
-! vcopy.... copies one vector to another.
-! vscopy... sets all elements of a vector to a scalar.
-! vvmulp... multiplies vector by vector raised to power (componentwise).
-! v2norm... returns the 2-norm of a vector.
-! wzbfgs... computes w and z for lupdat corresponding to bfgs update.
-!
-!  ***  subscripts for iv and v  ***
-!
-!el      integer afctol
-!el      integer cnvcod, dg, dgnorm, dinit, dstnrm, dst0, f, f0, fdif,
-!el     1        gthg, gtstep, g0, incfac, inith, irc, kagqt, lmat, lmax0,
-!el     2        lmaxs, mode, model, mxfcal, mxiter, nextv, nfcall, nfgcal,
-!el     3        ngcall, niter, nreduc, nwtstp, preduc, radfac, radinc,
-!el     4        radius, rad0, reldx, restor, step, stglim, stlstg, toobig,
-!el     5        tuner4, tuner5, vneed, xirc, x0
-!
-!  ***  iv subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data cnvcod/55/, dg/37/, g0/48/, inith/25/, irc/29/, kagqt/33/,
-!    1     mode/35/, model/5/, mxfcal/17/, mxiter/18/, nfcall/6/,
-!    2     nfgcal/7/, ngcall/30/, niter/31/, nwtstp/34/, radinc/8/,
-!    3     restor/9/, step/40/, stglim/11/, stlstg/41/, toobig/2/,
-!    4     vneed/4/, xirc/13/, x0/43/
-!/7
-      integer,parameter :: cnvcod=55, dg=37, g0=48, inith=25, irc=29, kagqt=33,&
-                 mode=35, model=5, mxfcal=17, mxiter=18, nfcall=6,&
-                 nfgcal=7, ngcall=30, niter=31, nwtstp=34, radinc=8,&
-                 restor=9, step=40, stglim=11, stlstg=41, toobig=2,&
-                 vneed=4, xirc=13, x0=43
-!/
-!
-!  ***  v subscript values  ***
-!
-!/6
-!     data afctol/31/
-!     data dgnorm/1/, dinit/38/, dstnrm/2/, dst0/3/, f/10/, f0/13/,
-!    1     fdif/11/, gthg/44/, gtstep/4/, incfac/23/, lmat/42/,
-!    2     lmax0/35/, lmaxs/36/, nextv/47/, nreduc/6/, preduc/7/,
-!    3     radfac/16/, radius/8/, rad0/9/, reldx/17/, tuner4/29/,
-!    4     tuner5/30/
-!/7
-      integer,parameter :: afctol=31
-      integer,parameter :: dgnorm=1, dinit=38, dstnrm=2, dst0=3, f=10, f0=13,&
-                 fdif=11, gthg=44, gtstep=4, incfac=23, lmat=42,&
-                 lmax0=35, lmaxs=36, nextv=47, nreduc=6, preduc=7,&
-                 radfac=16, radius=8, rad0=9, reldx=17, tuner4=29,&
-                 tuner5=30
-!/
-!
-!/6
-!     data half/0.5d+0/, negone/-1.d+0/, one/1.d+0/, onep2/1.2d+0/,
-!    1     zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: half=0.5d+0, negone=-1.d+0, one=1.d+0,&
-                 onep2=1.2d+0,zero=0.d+0
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-! Following SAVE statement inserted.
-      save l
-      i = iv(1)
-      if (i .eq. 1) go to 50
-      if (i .eq. 2) go to 60
-!
-!  ***  check validity of iv and v input values  ***
-!
-      if (iv(1) .eq. 0) call deflt(2, iv, liv, lv, v)
-      if (iv(1) .eq. 12 .or. iv(1) .eq. 13) &
-           iv(vneed) = iv(vneed) + n*(n+13)/2
-      call parck(2, d, iv, liv, lv, n, v)
-      i = iv(1) - 2
-      if (i .gt. 12) go to 999
-      go to (180, 180, 180, 180, 180, 180, 120, 90, 120, 10, 10, 20), i
-!
-!  ***  storage allocation  ***
-!
-10    l = iv(lmat)
-      iv(x0) = l + n*(n+1)/2
-      iv(step) = iv(x0) + n
-      iv(stlstg) = iv(step) + n
-      iv(g0) = iv(stlstg) + n
-      iv(nwtstp) = iv(g0) + n
-      iv(dg) = iv(nwtstp) + n
-      iv(nextv) = iv(dg) + n
-      if (iv(1) .ne. 13) go to 20
-         iv(1) = 14
-         go to 999
-!
-!  ***  initialization  ***
-!
- 20   iv(niter) = 0
-      iv(nfcall) = 1
-      iv(ngcall) = 1
-      iv(nfgcal) = 1
-      iv(mode) = -1
-      iv(model) = 1
-      iv(stglim) = 1
-      iv(toobig) = 0
-      iv(cnvcod) = 0
-      iv(radinc) = 0
-      v(rad0) = zero
-      if (v(dinit) .ge. zero) call vscopy(n, d, v(dinit))
-      if (iv(inith) .ne. 1) go to 40
-!
-!     ***  set the initial hessian approximation to diag(d)**-2  ***
-!
-         l = iv(lmat)
-         call vscopy(n*(n+1)/2, v(l), zero)
-         k = l - 1
-         do 30 i = 1, n
-              k = k + i
-              t = d(i)
-              if (t .le. zero) t = one
-              v(k) = t
- 30           continue
-!
-!  ***  compute initial function value  ***
-!
- 40   iv(1) = 1
-      go to 999
-!
- 50   v(f) = fx
-      if (iv(mode) .ge. 0) go to 180
-      iv(1) = 2
-      if (iv(toobig) .eq. 0) go to 999
-         iv(1) = 63
-         go to 300
-!
-!  ***  make sure gradient could be computed  ***
-!
- 60   if (iv(nfgcal) .ne. 0) go to 70
-         iv(1) = 65
-         go to 300
-!
- 70   dg1 = iv(dg)
-      call vvmulp(n, v(dg1), g, d, -1)
-      v(dgnorm) = v2norm(n, v(dg1))
-!
-!  ***  test norm of gradient  ***
-!
-      if (v(dgnorm) .gt. v(afctol)) go to 75
-      iv(irc) = 10
-      iv(cnvcod) = iv(irc) - 4
-!
- 75   if (iv(cnvcod) .ne. 0) go to 290
-      if (iv(mode) .eq. 0) go to 250
-!
-!  ***  allow first step to have scaled 2-norm at most v(lmax0)  ***
-!
-      v(radius) = v(lmax0)
-!
-      iv(mode) = 0
-!
-!
-!-----------------------------  main loop  -----------------------------
-!
-!
-!  ***  print iteration summary, check iteration limit  ***
-!
- 80   call itsum(d, g, iv, liv, lv, n, v, x)
- 90   k = iv(niter)
-      if (k .lt. iv(mxiter)) go to 100
-         iv(1) = 10
-         go to 300
-!
-!  ***  update radius  ***
-!
- 100  iv(niter) = k + 1
-      if(k.gt.0)v(radius) = v(radfac) * v(dstnrm)
-!
-!  ***  initialize for start of next iteration  ***
-!
-      g01 = iv(g0)
-      x01 = iv(x0)
-      v(f0) = v(f)
-      iv(irc) = 4
-      iv(kagqt) = -1
-!
-!     ***  copy x to x0, g to g0  ***
-!
-      call vcopy(n, v(x01), x)
-      call vcopy(n, v(g01), g)
-!
-!  ***  check stopx and function evaluation limit  ***
-!
-! AL 4/30/95
-      dummy=iv(nfcall)
-!el      lstopx = stopx(dummy)
-!elwrite(iout,*) "lstopx",lstopx,dummy
- 110  if (.not. stopx(dummy)) go to 130
-         iv(1) = 11
-!         write (iout,*) "iv(1)=11 !!!!"
-         go to 140
-!
-!     ***  come here when restarting after func. eval. limit or stopx.
-!
- 120  if (v(f) .ge. v(f0)) go to 130
-         v(radfac) = one
-         k = iv(niter)
-         go to 100
-!
- 130  if (iv(nfcall) .lt. iv(mxfcal)) go to 150
-         iv(1) = 9
- 140     if (v(f) .ge. v(f0)) go to 300
-!
-!        ***  in case of stopx or function evaluation limit with
-!        ***  improved v(f), evaluate the gradient at x.
-!
-              iv(cnvcod) = iv(1)
-              go to 240
-!
-!. . . . . . . . . . . . .  compute candidate step  . . . . . . . . . .
-!
- 150  step1 = iv(step)
-      dg1 = iv(dg)
-      nwtst1 = iv(nwtstp)
-      if (iv(kagqt) .ge. 0) go to 160
-         l = iv(lmat)
-         call livmul(n, v(nwtst1), v(l), g)
-         v(nreduc) = half * dotprd(n, v(nwtst1), v(nwtst1))
-         call litvmu(n, v(nwtst1), v(l), v(nwtst1))
-         call vvmulp(n, v(step1), v(nwtst1), d, 1)
-         v(dst0) = v2norm(n, v(step1))
-         call vvmulp(n, v(dg1), v(dg1), d, -1)
-         call ltvmul(n, v(step1), v(l), v(dg1))
-         v(gthg) = v2norm(n, v(step1))
-         iv(kagqt) = 0
- 160  call dbdog(v(dg1), lv, n, v(nwtst1), v(step1), v)
-      if (iv(irc) .eq. 6) go to 180
-!
-!  ***  check whether evaluating f(x0 + step) looks worthwhile  ***
-!
-      if (v(dstnrm) .le. zero) go to 180
-      if (iv(irc) .ne. 5) go to 170
-      if (v(radfac) .le. one) go to 170
-      if (v(preduc) .le. onep2 * v(fdif)) go to 180
-!
-!  ***  compute f(x0 + step)  ***
-!
- 170  x01 = iv(x0)
-      step1 = iv(step)
-      call vaxpy(n, x, one, v(step1), v(x01))
-      iv(nfcall) = iv(nfcall) + 1
-      iv(1) = 1
-      iv(toobig) = 0
-      go to 999
-!
-!. . . . . . . . . . . . .  assess candidate step  . . . . . . . . . . .
-!
- 180  x01 = iv(x0)
-      v(reldx) = reldst(n, d, x, v(x01))
-      call assst(iv, liv, lv, v)
-      step1 = iv(step)
-      lstgst = iv(stlstg)
-      if (iv(restor) .eq. 1) call vcopy(n, x, v(x01))
-      if (iv(restor) .eq. 2) call vcopy(n, v(lstgst), v(step1))
-      if (iv(restor) .ne. 3) go to 190
-         call vcopy(n, v(step1), v(lstgst))
-         call vaxpy(n, x, one, v(step1), v(x01))
-         v(reldx) = reldst(n, d, x, v(x01))
-!
- 190  k = iv(irc)
-      go to (200,230,230,230,200,210,220,220,220,220,220,220,280,250), k
-!
-!     ***  recompute step with changed radius  ***
-!
- 200     v(radius) = v(radfac) * v(dstnrm)
-         go to 110
-!
-!  ***  compute step of length v(lmaxs) for singular convergence test.
-!
- 210  v(radius) = v(lmaxs)
-      go to 150
-!
-!  ***  convergence or false convergence  ***
-!
- 220  iv(cnvcod) = k - 4
-      if (v(f) .ge. v(f0)) go to 290
-         if (iv(xirc) .eq. 14) go to 290
-              iv(xirc) = 14
-!
-!. . . . . . . . . . . .  process acceptable step  . . . . . . . . . . .
-!
- 230  if (iv(irc) .ne. 3) go to 240
-         step1 = iv(step)
-         temp1 = iv(stlstg)
-!
-!     ***  set  temp1 = hessian * step  for use in gradient tests  ***
-!
-         l = iv(lmat)
-         call ltvmul(n, v(temp1), v(l), v(step1))
-         call lvmul(n, v(temp1), v(l), v(temp1))
-!
-!  ***  compute gradient  ***
-!
- 240  iv(ngcall) = iv(ngcall) + 1
-      iv(1) = 2
-      go to 999
-!
-!  ***  initializations -- g0 = g - g0, etc.  ***
-!
- 250  g01 = iv(g0)
-      call vaxpy(n, v(g01), negone, v(g01), g)
-      step1 = iv(step)
-      temp1 = iv(stlstg)
-      if (iv(irc) .ne. 3) go to 270
-!
-!  ***  set v(radfac) by gradient tests  ***
-!
-!     ***  set  temp1 = diag(d)**-1 * (hessian*step + (g(x0)-g(x)))  ***
-!
-         call vaxpy(n, v(temp1), negone, v(g01), v(temp1))
-         call vvmulp(n, v(temp1), v(temp1), d, -1)
-!
-!        ***  do gradient tests  ***
-!
-         if (v2norm(n, v(temp1)) .le. v(dgnorm) * v(tuner4)) &
-                        go to 260
-              if (dotprd(n, g, v(step1)) &
-                        .ge. v(gtstep) * v(tuner5))  go to 270
- 260               v(radfac) = v(incfac)
-!
-!  ***  update h, loop  ***
-!
- 270  w = iv(nwtstp)
-      z = iv(x0)
-      l = iv(lmat)
-      call wzbfgs(v(l), n, v(step1), v(w), v(g01), v(z))
-!
-!     ** use the n-vectors starting at v(step1) and v(g01) for scratch..
-      call lupdat(v(temp1), v(step1), v(l), v(g01), v(l), n, v(w), v(z))
-      iv(1) = 2
-      go to 80
-!
-!. . . . . . . . . . . . . .  misc. details  . . . . . . . . . . . . . .
-!
-!  ***  bad parameters to assess  ***
-!
- 280  iv(1) = 64
-      go to 300
-!
-!  ***  print summary of final iteration and other requested items  ***
-!
- 290  iv(1) = iv(cnvcod)
-      iv(cnvcod) = 0
- 300  call itsum(d, g, iv, liv, lv, n, v, x)
-!
- 999  return
-!
-!  ***  last line of sumit follows  ***
-      end subroutine sumit
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine dbdog(dig,lv,n,nwtstp,step,v)
-!
-!  ***  compute double dogleg step  ***
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: lv, n
-      real(kind=8) :: dig(n), nwtstp(n), step(n), v(lv)
-!
-!  ***  purpose  ***
-!
-!        this subroutine computes a candidate step (for use in an uncon-
-!     strained minimization code) by the double dogleg algorithm of
-!     dennis and mei (ref. 1), which is a variation on powell*s dogleg
-!     scheme (ref. 2, p. 95).
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-!    dig (input) diag(d)**-2 * g -- see algorithm notes.
-!      g (input) the current gradient vector.
-!     lv (input) length of v.
-!      n (input) number of components in  dig, g, nwtstp,  and  step.
-! nwtstp (input) negative newton step -- see algorithm notes.
-!   step (output) the computed step.
-!      v (i/o) values array, the following components of which are
-!             used here...
-! v(bias)   (input) bias for relaxed newton step, which is v(bias) of
-!             the way from the full newton to the fully relaxed newton
-!             step.  recommended value = 0.8 .
-! v(dgnorm) (input) 2-norm of diag(d)**-1 * g -- see algorithm notes.
-! v(dstnrm) (output) 2-norm of diag(d) * step, which is v(radius)
-!             unless v(stppar) = 0 -- see algorithm notes.
-! v(dst0) (input) 2-norm of diag(d) * nwtstp -- see algorithm notes.
-! v(grdfac) (output) the coefficient of  dig  in the step returned --
-!             step(i) = v(grdfac)*dig(i) + v(nwtfac)*nwtstp(i).
-! v(gthg)   (input) square-root of (dig**t) * (hessian) * dig -- see
-!             algorithm notes.
-! v(gtstep) (output) inner product between g and step.
-! v(nreduc) (output) function reduction predicted for the full newton
-!             step.
-! v(nwtfac) (output) the coefficient of  nwtstp  in the step returned --
-!             see v(grdfac) above.
-! v(preduc) (output) function reduction predicted for the step returned.
-! v(radius) (input) the trust region radius.  d times the step returned
-!             has 2-norm v(radius) unless v(stppar) = 0.
-! v(stppar) (output) code telling how step was computed... 0 means a
-!             full newton step.  between 0 and 1 means v(stppar) of the
-!             way from the newton to the relaxed newton step.  between
-!             1 and 2 means a true double dogleg step, v(stppar) - 1 of
-!             the way from the relaxed newton to the cauchy step.
-!             greater than 2 means 1 / (v(stppar) - 1) times the cauchy
-!             step.
-!
-!-------------------------------  notes  -------------------------------
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!        let  g  and  h  be the current gradient and hessian approxima-
-!     tion respectively and let d be the current scale vector.  this
-!     routine assumes dig = diag(d)**-2 * g  and  nwtstp = h**-1 * g.
-!     the step computed is the same one would get by replacing g and h
-!     by  diag(d)**-1 * g  and  diag(d)**-1 * h * diag(d)**-1,
-!     computing step, and translating step back to the original
-!     variables, i.e., premultiplying it by diag(d)**-1.
-!
-!  ***  references  ***
-!
-! 1.  dennis, j.e., and mei, h.h.w. (1979), two new unconstrained opti-
-!             mization algorithms which use function and gradient
-!             values, j. optim. theory applic. 28, pp. 453-482.
-! 2. powell, m.j.d. (1970), a hybrid method for non-linear equations,
-!             in numerical methods for non-linear equations, edited by
-!             p. rabinowitz, gordon and breach, london.
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay.
-!     this subroutine was written in connection with research supported
-!     by the national science foundation under grants mcs-7600324 and
-!     mcs-7906671.
-!
-!------------------------  external quantities  ------------------------
-!
-!  ***  functions and subroutines called  ***
-!
-!el      external dotprd, v2norm
-!el      real(kind=8) :: dotprd, v2norm
-!
-! dotprd... returns inner product of two vectors.
-! v2norm... returns 2-norm of a vector.
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dsqrt
-!/
-!--------------------------  local variables  --------------------------
-!
-      integer :: i
-      real(kind=8) :: cfact, cnorm, ctrnwt, ghinvg, femnsq, gnorm,&
-                       nwtnrm, relax, rlambd, t, t1, t2
-!el      real(kind=8) :: half, one, two, zero
-!
-!  ***  v subscripts  ***
-!
-!el      integer bias, dgnorm, dstnrm, dst0, grdfac, gthg, gtstep,
-!el     1        nreduc, nwtfac, preduc, radius, stppar
-!
-!  ***  data initializations  ***
-!
-!/6
-!     data half/0.5d+0/, one/1.d+0/, two/2.d+0/, zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: half=0.5d+0, one=1.d+0, two=2.d+0, zero=0.d+0
-!/
-!
-!/6
-!     data bias/43/, dgnorm/1/, dstnrm/2/, dst0/3/, grdfac/45/,
-!    1     gthg/44/, gtstep/4/, nreduc/6/, nwtfac/46/, preduc/7/,
-!    2     radius/8/, stppar/5/
-!/7
-      integer,parameter :: bias=43, dgnorm=1, dstnrm=2, dst0=3, grdfac=45,&
-                 gthg=44, gtstep=4, nreduc=6, nwtfac=46, preduc=7,&
-                 radius=8, stppar=5
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-      nwtnrm = v(dst0)
-      rlambd = one
-      if (nwtnrm .gt. zero) rlambd = v(radius) / nwtnrm
-      gnorm = v(dgnorm)
-      ghinvg = two * v(nreduc)
-      v(grdfac) = zero
-      v(nwtfac) = zero
-      if (rlambd .lt. one) go to 30
-!
-!        ***  the newton step is inside the trust region  ***
-!
-         v(stppar) = zero
-         v(dstnrm) = nwtnrm
-         v(gtstep) = -ghinvg
-         v(preduc) = v(nreduc)
-         v(nwtfac) = -one
-         do 20 i = 1, n
- 20           step(i) = -nwtstp(i)
-         go to 999
-!
- 30   v(dstnrm) = v(radius)
-      cfact = (gnorm / v(gthg))**2
-!     ***  cauchy step = -cfact * g.
-      cnorm = gnorm * cfact
-      relax = one - v(bias) * (one - gnorm*cnorm/ghinvg)
-      if (rlambd .lt. relax) go to 50
-!
-!        ***  step is between relaxed newton and full newton steps  ***
-!
-         v(stppar)  =  one  -  (rlambd - relax) / (one - relax)
-         t = -rlambd
-         v(gtstep) = t * ghinvg
-         v(preduc) = rlambd * (one - half*rlambd) * ghinvg
-         v(nwtfac) = t
-         do 40 i = 1, n
- 40           step(i) = t * nwtstp(i)
-         go to 999
-!
- 50   if (cnorm .lt. v(radius)) go to 70
-!
-!        ***  the cauchy step lies outside the trust region --
-!        ***  step = scaled cauchy step  ***
-!
-         t = -v(radius) / gnorm
-         v(grdfac) = t
-         v(stppar) = one  +  cnorm / v(radius)
-         v(gtstep) = -v(radius) * gnorm
-      v(preduc) = v(radius)*(gnorm - half*v(radius)*(v(gthg)/gnorm)**2)
-         do 60 i = 1, n
- 60           step(i) = t * dig(i)
-         go to 999
-!
-!     ***  compute dogleg step between cauchy and relaxed newton  ***
-!     ***  femur = relaxed newton step minus cauchy step  ***
-!
- 70   ctrnwt = cfact * relax * ghinvg / gnorm
-!     *** ctrnwt = inner prod. of cauchy and relaxed newton steps,
-!     *** scaled by gnorm**-1.
-      t1 = ctrnwt - gnorm*cfact**2
-!     ***  t1 = inner prod. of femur and cauchy step, scaled by
-!     ***  gnorm**-1.
-      t2 = v(radius)*(v(radius)/gnorm) - gnorm*cfact**2
-      t = relax * nwtnrm
-      femnsq = (t/gnorm)*t - ctrnwt - t1
-!     ***  femnsq = square of 2-norm of femur, scaled by gnorm**-1.
-      t = t2 / (t1 + dsqrt(t1**2 + femnsq*t2))
-!     ***  dogleg step  =  cauchy step  +  t * femur.
-      t1 = (t - one) * cfact
-      v(grdfac) = t1
-      t2 = -t * relax
-      v(nwtfac) = t2
-      v(stppar) = two - t
-      v(gtstep) = t1*gnorm**2 + t2*ghinvg
-      v(preduc) = -t1*gnorm * ((t2 + one)*gnorm) &
-                       - t2 * (one + half*t2)*ghinvg &
-                        - half * (v(gthg)*t1)**2
-      do 80 i = 1, n
- 80      step(i) = t1*dig(i) + t2*nwtstp(i)
-!
- 999  return
-!  ***  last line of dbdog follows  ***
-      end subroutine dbdog
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine ltvmul(n,x,l,y)
-!
-!  ***  compute  x = (l**t)*y, where  l  is an  n x n  lower
-!  ***  triangular matrix stored compactly by rows.  x and y may
-!  ***  occupy the same storage.  ***
-!
-      integer :: n
-!al   real(kind=8) :: x(n), l(1), y(n)
-      real(kind=8) :: x(n), l(n*(n+1)/2), y(n)
-!     dimension l(n*(n+1)/2)
-      integer :: i, ij, i0, j
-      real(kind=8) :: yi       !el, zero
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!
-      i0 = 0
-      do 20 i = 1, n
-         yi = y(i)
-         x(i) = zero
-         do 10 j = 1, i
-              ij = i0 + j
-              x(j) = x(j) + yi*l(ij)
- 10           continue
-         i0 = i0 + i
- 20      continue
- 999  return
-!  ***  last card of ltvmul follows  ***
-      end subroutine ltvmul
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine lupdat(beta,gamma,l,lambda,lplus,n,w,z)
-!
-!  ***  compute lplus = secant update of l  ***
-!
-!  ***  parameter declarations  ***
-!
-      integer :: n
-!al   double precision beta(n), gamma(n), l(1), lambda(n), lplus(1),
-      real(kind=8) :: beta(n), gamma(n), l(n*(n+1)/2), lambda(n), &
-         lplus(n*(n+1)/2),w(n), z(n)
-!     dimension l(n*(n+1)/2), lplus(n*(n+1)/2)
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-!   beta = scratch vector.
-!  gamma = scratch vector.
-!      l (input) lower triangular matrix, stored rowwise.
-! lambda = scratch vector.
-!  lplus (output) lower triangular matrix, stored rowwise, which may
-!             occupy the same storage as  l.
-!      n (input) length of vector parameters and order of matrices.
-!      w (input, destroyed on output) right singular vector of rank 1
-!             correction to  l.
-!      z (input, destroyed on output) left singular vector of rank 1
-!             correction to  l.
-!
-!-------------------------------  notes  -------------------------------
-!
-!  ***  application and usage restrictions  ***
-!
-!        this routine updates the cholesky factor  l  of a symmetric
-!     positive definite matrix to which a secant update is being
-!     applied -- it computes a cholesky factor  lplus  of
-!     l * (i + z*w**t) * (i + w*z**t) * l**t.  it is assumed that  w
-!     and  z  have been chosen so that the updated matrix is strictly
-!     positive definite.
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!        this code uses recurrence 3 of ref. 1 (with d(j) = 1 for all j)
-!     to compute  lplus  of the form  l * (i + z*w**t) * q,  where  q
-!     is an orthogonal matrix that makes the result lower triangular.
-!        lplus may have some negative diagonal elements.
-!
-!  ***  references  ***
-!
-! 1.  goldfarb, d. (1976), factorized variable metric methods for uncon-
-!             strained optimization, math. comput. 30, pp. 796-811.
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay (fall 1979).
-!     this subroutine was written in connection with research supported
-!     by the national science foundation under grants mcs-7600324 and
-!     mcs-7906671.
-!
-!------------------------  external quantities  ------------------------
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dsqrt
-!/
-!--------------------------  local variables  --------------------------
-!
-      integer :: i, ij, j, jj, jp1, k, nm1, np1
-      real(kind=8) :: a, b, bj, eta, gj, lj, lij, ljj, nu, s, theta,&
-                       wj, zj
-!el      real(kind=8) :: one, zero
-!
-!  ***  data initializations  ***
-!
-!/6
-!     data one/1.d+0/, zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: one=1.d+0, zero=0.d+0
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-      nu = one
-      eta = zero
-      if (n .le. 1) go to 30
-      nm1 = n - 1
-!
-!  ***  temporarily store s(j) = sum over k = j+1 to n of w(k)**2 in
-!  ***  lambda(j).
-!
-      s = zero
-      do 10 i = 1, nm1
-         j = n - i
-         s = s + w(j+1)**2
-         lambda(j) = s
- 10      continue
-!
-!  ***  compute lambda, gamma, and beta by goldfarb*s recurrence 3.
-!
-      do 20 j = 1, nm1
-         wj = w(j)
-         a = nu*z(j) - eta*wj
-         theta = one + a*wj
-         s = a*lambda(j)
-         lj = dsqrt(theta**2 + a*s)
-         if (theta .gt. zero) lj = -lj
-         lambda(j) = lj
-         b = theta*wj + s
-         gamma(j) = b * nu / lj
-         beta(j) = (a - b*eta) / lj
-         nu = -nu / lj
-         eta = -(eta + (a**2)/(theta - lj)) / lj
- 20      continue
- 30   lambda(n) = one + (nu*z(n) - eta*w(n))*w(n)
-!
-!  ***  update l, gradually overwriting  w  and  z  with  l*w  and  l*z.
-!
-      np1 = n + 1
-      jj = n * (n + 1) / 2
-      do 60 k = 1, n
-         j = np1 - k
-         lj = lambda(j)
-         ljj = l(jj)
-         lplus(jj) = lj * ljj
-         wj = w(j)
-         w(j) = ljj * wj
-         zj = z(j)
-         z(j) = ljj * zj
-         if (k .eq. 1) go to 50
-         bj = beta(j)
-         gj = gamma(j)
-         ij = jj + j
-         jp1 = j + 1
-         do 40 i = jp1, n
-              lij = l(ij)
-              lplus(ij) = lj*lij + bj*w(i) + gj*z(i)
-              w(i) = w(i) + lij*wj
-              z(i) = z(i) + lij*zj
-              ij = ij + i
- 40           continue
- 50      jj = jj - j
- 60      continue
-!
- 999  return
-!  ***  last card of lupdat follows  ***
-      end subroutine lupdat
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine lvmul(n,x,l,y)
-!
-!  ***  compute  x = l*y, where  l  is an  n x n  lower triangular
-!  ***  matrix stored compactly by rows.  x and y may occupy the same
-!  ***  storage.  ***
-!
-      integer :: n
-!al   double precision x(n), l(1), y(n)
-      real(kind=8) :: x(n), l(n*(n+1)/2), y(n)
-!     dimension l(n*(n+1)/2)
-      integer :: i, ii, ij, i0, j, np1
-      real(kind=8) :: t        !el, zero
-!/6
-!     data zero/0.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: zero=0.d+0
-!/
-!
-      np1 = n + 1
-      i0 = n*(n+1)/2
-      do 20 ii = 1, n
-         i = np1 - ii
-         i0 = i0 - i
-         t = zero
-         do 10 j = 1, i
-              ij = i0 + j
-              t = t + l(ij)*y(j)
- 10           continue
-         x(i) = t
- 20      continue
- 999  return
-!  ***  last card of lvmul follows  ***
-      end subroutine lvmul
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine vvmulp(n,x,y,z,k)
-!
-! ***  set x(i) = y(i) * z(i)**k, 1 .le. i .le. n (for k = 1 or -1)  ***
-!
-      integer :: n, k
-      real(kind=8) :: x(n), y(n), z(n)
-      integer :: i
-!
-      if (k .ge. 0) go to 20
-      do 10 i = 1, n
- 10      x(i) = y(i) / z(i)
-      go to 999
-!
- 20   do 30 i = 1, n
- 30      x(i) = y(i) * z(i)
- 999  return
-!  ***  last card of vvmulp follows  ***
-      end subroutine vvmulp
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine wzbfgs(l,n,s,w,y,z)
-!
-!  ***  compute  y  and  z  for  lupdat  corresponding to bfgs update.
-!
-      integer :: n
-!al   double precision l(1), s(n), w(n), y(n), z(n)
-      real(kind=8) :: l(n*(n+1)/2), s(n), w(n), y(n), z(n)
-!     dimension l(n*(n+1)/2)
-!
-!--------------------------  parameter usage  --------------------------
-!
-! l (i/o) cholesky factor of hessian, a lower triang. matrix stored
-!             compactly by rows.
-! n (input) order of  l  and length of  s,  w,  y,  z.
-! s (input) the step just taken.
-! w (output) right singular vector of rank 1 correction to l.
-! y (input) change in gradients corresponding to s.
-! z (output) left singular vector of rank 1 correction to l.
-!
-!-------------------------------  notes  -------------------------------
-!
-!  ***  algorithm notes  ***
-!
-!        when  s  is computed in certain ways, e.g. by  gqtstp  or
-!     dbldog,  it is possible to save n**2/2 operations since  (l**t)*s
-!     or  l*(l**t)*s is then known.
-!        if the bfgs update to l*(l**t) would reduce its determinant to
-!     less than eps times its old value, then this routine in effect
-!     replaces  y  by  theta*y + (1 - theta)*l*(l**t)*s,  where  theta
-!     (between 0 and 1) is chosen to make the reduction factor = eps.
-!
-!  ***  general  ***
-!
-!     coded by david m. gay (fall 1979).
-!     this subroutine was written in connection with research supported
-!     by the national science foundation under grants mcs-7600324 and
-!     mcs-7906671.
-!
-!------------------------  external quantities  ------------------------
-!
-!  ***  functions and subroutines called  ***
-!
-!el      external dotprd, livmul, ltvmul
-!el      real(kind=8) :: dotprd
-! dotprd returns inner product of two vectors.
-! livmul multiplies l**-1 times a vector.
-! ltvmul multiplies l**t times a vector.
-!
-!  ***  intrinsic functions  ***
-!/+
-!el      real(kind=8) :: dsqrt
-!/
-!--------------------------  local variables  --------------------------
-!
-      integer :: i
-      real(kind=8) :: cs, cy, epsrt, shs, ys, theta    !el, eps, one
-!
-!  ***  data initializations  ***
-!
-!/6
-!     data eps/0.1d+0/, one/1.d+0/
-!/7
-      real(kind=8),parameter :: eps=0.1d+0, one=1.d+0
-!/
-!
-!+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-!
-      call ltvmul(n, w, l, s)
-      shs = dotprd(n, w, w)
-      ys = dotprd(n, y, s)
-      if (ys .ge. eps*shs) go to 10
-         theta = (one - eps) * shs / (shs - ys)
-         epsrt = dsqrt(eps)
-         cy = theta / (shs * epsrt)
-         cs = (one + (theta-one)/epsrt) / shs
-         go to 20
- 10   cy = one / (dsqrt(ys) * dsqrt(shs))
-      cs = one / shs
- 20   call livmul(n, z, l, y)
-      do 30 i = 1, n
- 30      z(i) = cy * z(i)  -  cs * w(i)
-!
- 999  return
-!  ***  last card of wzbfgs follows  ***
-      end subroutine wzbfgs
-!-----------------------------------------------------------------------------
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      end module minimm