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[unres.git] / source / unres / src_CSA_DiL / sumsld.f
diff --git a/source/unres/src_CSA_DiL/sumsld.f b/source/unres/src_CSA_DiL/sumsld.f
deleted file mode 100644 (file)
index 1ce7b78..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,1446 +0,0 @@
-      subroutine sumsl(n, d, x, calcf, calcg, iv, liv, lv, v,
-     1                  uiparm, urparm, ufparm)
-c
-c  ***  minimize general unconstrained objective function using   ***
-c  ***  analytic gradient and hessian approx. from secant update  ***
-c
-      integer n, liv, lv
-      integer iv(liv), uiparm(1)
-      double precision d(n), x(n), v(lv), urparm(1)
-c     dimension v(71 + n*(n+15)/2), uiparm(*), urparm(*)
-      external calcf, calcg, ufparm
-c
-c  ***  purpose  ***
-c
-c        this routine interacts with subroutine  sumit  in an attempt
-c     to find an n-vector  x*  that minimizes the (unconstrained)
-c     objective function computed by  calcf.  (often the  x*  found is
-c     a local minimizer rather than a global one.)
-c
-c--------------------------  parameter usage  --------------------------
-c
-c n........ (input) the number of variables on which  f  depends, i.e.,
-c                  the number of components in  x.
-c d........ (input/output) a scale vector such that  d(i)*x(i),
-c                  i = 1,2,...,n,  are all in comparable units.
-c                  d can strongly affect the behavior of sumsl.
-c                  finding the best choice of d is generally a trial-
-c                  and-error process.  choosing d so that d(i)*x(i)
-c                  has about the same value for all i often works well.
-c                  the defaults provided by subroutine deflt (see i
-c                  below) require the caller to supply d.
-c x........ (input/output) before (initially) calling sumsl, the call-
-c                  er should set  x  to an initial guess at  x*.  when
-c                  sumsl returns,  x  contains the best point so far
-c                  found, i.e., the one that gives the least value so
-c                  far seen for  f(x).
-c calcf.... (input) a subroutine that, given x, computes f(x).  calcf
-c                  must be declared external in the calling program.
-c                  it is invoked by
-c                       call calcf(n, x, nf, f, uiparm, urparm, ufparm)
-c                  when calcf is called, nf is the invocation
-c                  count for calcf.  nf is included for possible use
-c                  with calcg.  if x is out of bounds (e.g., if it
-c                  would cause overflow in computing f(x)), then calcf
-c                  should set nf to 0.  this will cause a shorter step
-c                  to be attempted.  (if x is in bounds, then calcf
-c                  should not change nf.)  the other parameters are as
-c                  described above and below.  calcf should not change
-c                  n, p, or x.
-c calcg.... (input) a subroutine that, given x, computes g(x), the gra-
-c                  dient of f at x.  calcg must be declared external in
-c                  the calling program.  it is invoked by
-c                       call calcg(n, x, nf, g, uiparm, urparm, ufaprm)
-c                  when calcg is called, nf is the invocation
-c                  count for calcf at the time f(x) was evaluated.  the
-c                  x passed to calcg is usually the one passed to calcf
-c                  on either its most recent invocation or the one
-c                  prior to it.  if calcf saves intermediate results
-c                  for use by calcg, then it is possible to tell from
-c                  nf whether they are valid for the current x (or
-c                  which copy is valid if two copies are kept).  if g
-c                  cannot be computed at x, then calcg should set nf to
-c                  0.  in this case, sumsl will return with iv(1) = 65.
-c                  (if g can be computed at x, then calcg should not
-c                  changed nf.)  the other parameters to calcg are as
-c                  described above and below.  calcg should not change
-c                  n or x.
-c iv....... (input/output) an integer value array of length liv (see
-c                  below) that helps control the sumsl algorithm and
-c                  that is used to store various intermediate quanti-
-c                  ties.  of particular interest are the initialization/
-c                  return code iv(1) and the entries in iv that control
-c                  printing and limit the number of iterations and func-
-c                  tion evaluations.  see the section on iv input
-c                  values below.
-c liv...... (input) length of iv array.  must be at least 60.  if li
-c                  is too small, then sumsl returns with iv(1) = 15.
-c                  when sumsl returns, the smallest allowed value of
-c                  liv is stored in iv(lastiv) -- see the section on
-c                  iv output values below.  (this is intended for use
-c                  with extensions of sumsl that handle constraints.)
-c lv....... (input) length of v array.  must be at least 71+n*(n+15)/2.
-c                  (at least 77+n*(n+17)/2 for smsno, at least
-c                  78+n*(n+12) for humsl).  if lv is too small, then
-c                  sumsl returns with iv(1) = 16.  when sumsl returns,
-c                  the smallest allowed value of lv is stored in
-c                  iv(lastv) -- see the section on iv output values
-c                  below.
-c v........ (input/output) a floating-point value array of length l
-c                  (see below) that helps control the sumsl algorithm
-c                  and that is used to store various intermediate
-c                  quantities.  of particular interest are the entries
-c                  in v that limit the length of the first step
-c                  attempted (lmax0) and specify convergence tolerances
-c                  (afctol, lmaxs, rfctol, sctol, xctol, xftol).
-c uiparm... (input) user integer parameter array passed without change
-c                  to calcf and calcg.
-c urparm... (input) user floating-point parameter array passed without
-c                  change to calcf and calcg.
-c ufparm... (input) user external subroutine or function passed without
-c                  change to calcf and calcg.
-c
-c  ***  iv input values (from subroutine deflt)  ***
-c
-c iv(1)...  on input, iv(1) should have a value between 0 and 14......
-c             0 and 12 mean this is a fresh start.  0 means that
-c                  deflt(2, iv, liv, lv, v)
-c             is to be called to provide all default values to iv and
-c             v.  12 (the value that deflt assigns to iv(1)) means the
-c             caller has already called deflt and has possibly changed
-c             some iv and/or v entries to non-default values.
-c             13 means deflt has been called and that sumsl (and
-c             sumit) should only do their storage allocation.  that is,
-c             they should set the output components of iv that tell
-c             where various subarrays arrays of v begin, such as iv(g)
-c             (and, for humsl and humit only, iv(dtol)), and return.
-c             14 means that a storage has been allocated (by a call
-c             with iv(1) = 13) and that the algorithm should be
-c             started.  when called with iv(1) = 13, sumsl returns
-c             iv(1) = 14 unless liv or lv is too small (or n is not
-c             positive).  default = 12.
-c iv(inith).... iv(25) tells whether the hessian approximation h should
-c             be initialized.  1 (the default) means sumit should
-c             initialize h to the diagonal matrix whose i-th diagonal
-c             element is d(i)**2.  0 means the caller has supplied a
-c             cholesky factor  l  of the initial hessian approximation
-c             h = l*(l**t)  in v, starting at v(iv(lmat)) = v(iv(42))
-c             (and stored compactly by rows).  note that iv(lmat) may
-c             be initialized by calling sumsl with iv(1) = 13 (see
-c             the iv(1) discussion above).  default = 1.
-c iv(mxfcal)... iv(17) gives the maximum number of function evaluations
-c             (calls on calcf) allowed.  if this number does not suf-
-c             fice, then sumsl returns with iv(1) = 9.  default = 200.
-c iv(mxiter)... iv(18) gives the maximum number of iterations allowed.
-c             it also indirectly limits the number of gradient evalua-
-c             tions (calls on calcg) to iv(mxiter) + 1.  if iv(mxiter)
-c             iterations do not suffice, then sumsl returns with
-c             iv(1) = 10.  default = 150.
-c iv(outlev)... iv(19) controls the number and length of iteration sum-
-c             mary lines printed (by itsum).  iv(outlev) = 0 means do
-c             not print any summary lines.  otherwise, print a summary
-c             line after each abs(iv(outlev)) iterations.  if iv(outlev)
-c             is positive, then summary lines of length 78 (plus carri-
-c             age control) are printed, including the following...  the
-c             iteration and function evaluation counts, f = the current
-c             function value, relative difference in function values
-c             achieved by the latest step (i.e., reldf = (f0-v(f))/f01,
-c             where f01 is the maximum of abs(v(f)) and abs(v(f0)) and
-c             v(f0) is the function value from the previous itera-
-c             tion), the relative function reduction predicted for the
-c             step just taken (i.e., preldf = v(preduc) / f01, where
-c             v(preduc) is described below), the scaled relative change
-c             in x (see v(reldx) below), the step parameter for the
-c             step just taken (stppar = 0 means a full newton step,
-c             between 0 and 1 means a relaxed newton step, between 1
-c             and 2 means a double dogleg step, greater than 2 means
-c             a scaled down cauchy step -- see subroutine dbldog), the
-c             2-norm of the scale vector d times the step just taken
-c             (see v(dstnrm) below), and npreldf, i.e.,
-c             v(nreduc)/f01, where v(nreduc) is described below -- if
-c             npreldf is positive, then it is the relative function
-c             reduction predicted for a newton step (one with
-c             stppar = 0).  if npreldf is negative, then it is the
-c             negative of the relative function reduction predicted
-c             for a step computed with step bound v(lmaxs) for use in
-c             testing for singular convergence.
-c                  if iv(outlev) is negative, then lines of length 50
-c             are printed, including only the first 6 items listed
-c             above (through reldx).
-c             default = 1.
-c iv(parprt)... iv(20) = 1 means print any nondefault v values on a
-c             fresh start or any changed v values on a restart.
-c             iv(parprt) = 0 means skip this printing.  default = 1.
-c iv(prunit)... iv(21) is the output unit number on which all printing
-c             is done.  iv(prunit) = 0 means suppress all printing.
-c             default = standard output unit (unit 6 on most systems).
-c iv(solprt)... iv(22) = 1 means print out the value of x returned (as
-c             well as the gradient and the scale vector d).
-c             iv(solprt) = 0 means skip this printing.  default = 1.
-c iv(statpr)... iv(23) = 1 means print summary statistics upon return-
-c             ing.  these consist of the function value, the scaled
-c             relative change in x caused by the most recent step (see
-c             v(reldx) below), the number of function and gradient
-c             evaluations (calls on calcf and calcg), and the relative
-c             function reductions predicted for the last step taken and
-c             for a newton step (or perhaps a step bounded by v(lmaxs)
-c             -- see the descriptions of preldf and npreldf under
-c             iv(outlev) above).
-c             iv(statpr) = 0 means skip this printing.
-c             iv(statpr) = -1 means skip this printing as well as that
-c             of the one-line termination reason message.  default = 1.
-c iv(x0prt).... iv(24) = 1 means print the initial x and scale vector d
-c             (on a fresh start only).  iv(x0prt) = 0 means skip this
-c             printing.  default = 1.
-c
-c  ***  (selected) iv output values  ***
-c
-c iv(1)........ on output, iv(1) is a return code....
-c             3 = x-convergence.  the scaled relative difference (see
-c                  v(reldx)) between the current parameter vector x and
-c                  a locally optimal parameter vector is very likely at
-c                  most v(xctol).
-c             4 = relative function convergence.  the relative differ-
-c                  ence between the current function value and its lo-
-c                  cally optimal value is very likely at most v(rfctol).
-c             5 = both x- and relative function convergence (i.e., the
-c                  conditions for iv(1) = 3 and iv(1) = 4 both hold).
-c             6 = absolute function convergence.  the current function
-c                  value is at most v(afctol) in absolute value.
-c             7 = singular convergence.  the hessian near the current
-c                  iterate appears to be singular or nearly so, and a
-c                  step of length at most v(lmaxs) is unlikely to yield
-c                  a relative function decrease of more than v(sctol).
-c             8 = false convergence.  the iterates appear to be converg-
-c                  ing to a noncritical point.  this may mean that the
-c                  convergence tolerances (v(afctol), v(rfctol),
-c                  v(xctol)) are too small for the accuracy to which
-c                  the function and gradient are being computed, that
-c                  there is an error in computing the gradient, or that
-c                  the function or gradient is discontinuous near x.
-c             9 = function evaluation limit reached without other con-
-c                  vergence (see iv(mxfcal)).
-c            10 = iteration limit reached without other convergence
-c                  (see iv(mxiter)).
-c            11 = stopx returned .true. (external interrupt).  see the
-c                  usage notes below.
-c            14 = storage has been allocated (after a call with
-c                  iv(1) = 13).
-c            17 = restart attempted with n changed.
-c            18 = d has a negative component and iv(dtype) .le. 0.
-c            19...43 = v(iv(1)) is out of range.
-c            63 = f(x) cannot be computed at the initial x.
-c            64 = bad parameters passed to assess (which should not
-c                  occur).
-c            65 = the gradient could not be computed at x (see calcg
-c                  above).
-c            67 = bad first parameter to deflt.
-c            80 = iv(1) was out of range.
-c            81 = n is not positive.
-c iv(g)........ iv(28) is the starting subscript in v of the current
-c             gradient vector (the one corresponding to x).
-c iv(lastiv)... iv(44) is the least acceptable value of liv.  (it is
-c             only set if liv is at least 44.)
-c iv(lastv).... iv(45) is the least acceptable value of lv.  (it is
-c             only set if liv is large enough, at least iv(lastiv).)
-c iv(nfcall)... iv(6) is the number of calls so far made on calcf (i.e.,
-c             function evaluations).
-c iv(ngcall)... iv(30) is the number of gradient evaluations (calls on
-c             calcg).
-c iv(niter).... iv(31) is the number of iterations performed.
-c
-c  ***  (selected) v input values (from subroutine deflt)  ***
-c
-c v(bias)..... v(43) is the bias parameter used in subroutine dbldog --
-c             see that subroutine for details.  default = 0.8.
-c v(afctol)... v(31) is the absolute function convergence tolerance.
-c             if sumsl finds a point where the function value is less
-c             than v(afctol) in absolute value, and if sumsl does not
-c             return with iv(1) = 3, 4, or 5, then it returns with
-c             iv(1) = 6.  this test can be turned off by setting
-c             v(afctol) to zero.  default = max(10**-20, machep**2),
-c             where machep is the unit roundoff.
-c v(dinit).... v(38), if nonnegative, is the value to which the scale
-c             vector d is initialized.  default = -1.
-c v(lmax0).... v(35) gives the maximum 2-norm allowed for d times the
-c             very first step that sumsl attempts.  this parameter can
-c             markedly affect the performance of sumsl.
-c v(lmaxs).... v(36) is used in testing for singular convergence -- if
-c             the function reduction predicted for a step of length
-c             bounded by v(lmaxs) is at most v(sctol) * abs(f0), where
-c             f0  is the function value at the start of the current
-c             iteration, and if sumsl does not return with iv(1) = 3,
-c             4, 5, or 6, then it returns with iv(1) = 7.  default = 1.
-c v(rfctol)... v(32) is the relative function convergence tolerance.
-c             if the current model predicts a maximum possible function
-c             reduction (see v(nreduc)) of at most v(rfctol)*abs(f0)
-c             at the start of the current iteration, where  f0  is the
-c             then current function value, and if the last step attempt-
-c             ed achieved no more than twice the predicted function
-c             decrease, then sumsl returns with iv(1) = 4 (or 5).
-c             default = max(10**-10, machep**(2/3)), where machep is
-c             the unit roundoff.
-c v(sctol).... v(37) is the singular convergence tolerance -- see the
-c             description of v(lmaxs) above.
-c v(tuner1)... v(26) helps decide when to check for false convergence.
-c             this is done if the actual function decrease from the
-c             current step is no more than v(tuner1) times its predict-
-c             ed value.  default = 0.1.
-c v(xctol).... v(33) is the x-convergence tolerance.  if a newton step
-c             (see v(nreduc)) is tried that has v(reldx) .le. v(xctol)
-c             and if this step yields at most twice the predicted func-
-c             tion decrease, then sumsl returns with iv(1) = 3 (or 5).
-c             (see the description of v(reldx) below.)
-c             default = machep**0.5, where machep is the unit roundoff.
-c v(xftol).... v(34) is the false convergence tolerance.  if a step is
-c             tried that gives no more than v(tuner1) times the predict-
-c             ed function decrease and that has v(reldx) .le. v(xftol),
-c             and if sumsl does not return with iv(1) = 3, 4, 5, 6, or
-c             7, then it returns with iv(1) = 8.  (see the description
-c             of v(reldx) below.)  default = 100*machep, where
-c             machep is the unit roundoff.
-c v(*)........ deflt supplies to v a number of tuning constants, with
-c             which it should ordinarily be unnecessary to tinker.  see
-c             section 17 of version 2.2 of the nl2sol usage summary
-c             (i.e., the appendix to ref. 1) for details on v(i),
-c             i = decfac, incfac, phmnfc, phmxfc, rdfcmn, rdfcmx,
-c             tuner2, tuner3, tuner4, tuner5.
-c
-c  ***  (selected) v output values  ***
-c
-c v(dgnorm)... v(1) is the 2-norm of (diag(d)**-1)*g, where g is the
-c             most recently computed gradient.
-c v(dstnrm)... v(2) is the 2-norm of diag(d)*step, where step is the
-c             current step.
-c v(f)........ v(10) is the current function value.
-c v(f0)....... v(13) is the function value at the start of the current
-c             iteration.
-c v(nreduc)... v(6), if positive, is the maximum function reduction
-c             possible according to the current model, i.e., the func-
-c             tion reduction predicted for a newton step (i.e.,
-c             step = -h**-1 * g,  where  g  is the current gradient and
-c             h is the current hessian approximation).
-c                  if v(nreduc) is negative, then it is the negative of
-c             the function reduction predicted for a step computed with
-c             a step bound of v(lmaxs) for use in testing for singular
-c             convergence.
-c v(preduc)... v(7) is the function reduction predicted (by the current
-c             quadratic model) for the current step.  this (divided by
-c             v(f0)) is used in testing for relative function
-c             convergence.
-c v(reldx).... v(17) is the scaled relative change in x caused by the
-c             current step, computed as
-c                  max(abs(d(i)*(x(i)-x0(i)), 1 .le. i .le. p) /
-c                     max(d(i)*(abs(x(i))+abs(x0(i))), 1 .le. i .le. p),
-c             where x = x0 + step.
-c
-c-------------------------------  notes  -------------------------------
-c
-c  ***  algorithm notes  ***
-c
-c        this routine uses a hessian approximation computed from the
-c     bfgs update (see ref 3).  only a cholesky factor of the hessian
-c     approximation is stored, and this is updated using ideas from
-c     ref. 4.  steps are computed by the double dogleg scheme described
-c     in ref. 2.  the steps are assessed as in ref. 1.
-c
-c  ***  usage notes  ***
-c
-c        after a return with iv(1) .le. 11, it is possible to restart,
-c     i.e., to change some of the iv and v input values described above
-c     and continue the algorithm from the point where it was interrupt-
-c     ed.  iv(1) should not be changed, nor should any entries of i
-c     and v other than the input values (those supplied by deflt).
-c        those who do not wish to write a calcg which computes the
-c     gradient analytically should call smsno rather than sumsl.
-c     smsno uses finite differences to compute an approximate gradient.
-c        those who would prefer to provide f and g (the function and
-c     gradient) by reverse communication rather than by writing subrou-
-c     tines calcf and calcg may call on sumit directly.  see the com-
-c     ments at the beginning of sumit.
-c        those who use sumsl interactively may wish to supply their
-c     own stopx function, which should return .true. if the break key
-c     has been pressed since stopx was last invoked.  this makes it
-c     possible to externally interrupt sumsl (which will return with
-c     iv(1) = 11 if stopx returns .true.).
-c        storage for g is allocated at the end of v.  thus the caller
-c     may make v longer than specified above and may allow calcg to use
-c     elements of g beyond the first n as scratch storage.
-c
-c  ***  portability notes  ***
-c
-c        the sumsl distribution tape contains both single- and double-
-c     precision versions of the sumsl source code, so it should be un-
-c     necessary to change precisions.
-c        only the functions imdcon and rmdcon contain machine-dependent
-c     constants.  to change from one machine to another, it should
-c     suffice to change the (few) relevant lines in these functions.
-c        intrinsic functions are explicitly declared.  on certain com-
-c     puters (e.g. univac), it may be necessary to comment out these
-c     declarations.  so that this may be done automatically by a simple
-c     program, such declarations are preceded by a comment having c/+
-c     in columns 1-3 and blanks in columns 4-72 and are followed by
-c     a comment having c/ in columns 1 and 2 and blanks in columns 3-72.
-c        the sumsl source code is expressed in 1966 ansi standard
-c     fortran.  it may be converted to fortran 77 by commenting out all
-c     lines that fall between a line having c/6 in columns 1-3 and a
-c     line having c/7 in columns 1-3 and by removing (i.e., replacing
-c     by a blank) the c in column 1 of the lines that follow the c/7
-c     line and precede a line having c/ in columns 1-2 and blanks in
-c     columns 3-72.  these changes convert some data statements into
-c     parameter statements, convert some variables from real to
-c     character*4, and make the data statements that initialize these
-c     variables use character strings delimited by primes instead
-c     of hollerith constants.  (such variables and data statements
-c     appear only in modules itsum and parck.  parameter statements
-c     appear nearly everywhere.)  these changes also add save state-
-c     ments for variables given machine-dependent constants by rmdcon.
-c
-c  ***  references  ***
-c
-c 1.  dennis, j.e., gay, d.m., and welsch, r.e. (1981), algorithm 573 --
-c             an adaptive nonlinear least-squares algorithm, acm trans.
-c             math. software 7, pp. 369-383.
-c
-c 2.  dennis, j.e., and mei, h.h.w. (1979), two new unconstrained opti-
-c             mization algorithms which use function and gradient
-c             values, j. optim. theory applic. 28, pp. 453-482.
-c
-c 3.  dennis, j.e., and more, j.j. (1977), quasi-newton methods, motiva-
-c             tion and theory, siam rev. 19, pp. 46-89.
-c
-c 4.  goldfarb, d. (1976), factorized variable metric methods for uncon-
-c             strained optimization, math. comput. 30, pp. 796-811.
-c
-c  ***  general  ***
-c
-c     coded by david m. gay (winter 1980).  revised summer 1982.
-c     this subroutine was written in connection with research
-c     supported in part by the national science foundation under
-c     grants mcs-7600324, dcr75-10143, 76-14311dss, mcs76-11989,
-c     and mcs-7906671.
-c.
-c
-c----------------------------  declarations  ---------------------------
-c
-      external deflt, sumit
-c
-c deflt... supplies default iv and v input components.
-c sumit... reverse-communication routine that carries out sumsl algo-
-c             rithm.
-c
-      integer g1, iv1, nf
-      double precision f
-c
-c  ***  subscripts for iv   ***
-c
-      integer nextv, nfcall, nfgcal, g, toobig, vneed
-c
-c/6
-c     data nextv/47/, nfcall/6/, nfgcal/7/, g/28/, toobig/2/, vneed/4/
-c/7
-      parameter (nextv=47, nfcall=6, nfgcal=7, g=28, toobig=2, vneed=4)
-c/
-c
-c+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-c
-      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
-c
- 10   g1 = iv(g)
-c
- 20   call sumit(d, f, v(g1), iv, liv, lv, n, v, x)
-      if (iv(1) - 2) 30, 40, 50
-c
- 30   nf = iv(nfcall)
-      call calcf(n, x, nf, f, uiparm, urparm, ufparm)
-      if (nf .le. 0) iv(toobig) = 1
-      go to 20
-c
- 40   call calcg(n, x, iv(nfgcal), v(g1), uiparm, urparm, ufparm)
-      go to 20
-c
- 50   if (iv(1) .ne. 14) go to 999
-c
-c  ***  storage allocation
-c
-      iv(g) = iv(nextv)
-      iv(nextv) = iv(g) + n
-      if (iv1 .ne. 13) go to 10
-c
- 999  return
-c  ***  last card of sumsl follows  ***
-      end
-      subroutine sumit(d, fx, g, iv, liv, lv, n, v, x)
-c
-c  ***  carry out sumsl (unconstrained minimization) iterations, using
-c  ***  double-dogleg/bfgs steps.
-c
-c  ***  parameter declarations  ***
-c
-      integer liv, lv, n
-      integer iv(liv)
-      double precision d(n), fx, g(n), v(lv), x(n)
-c
-c--------------------------  parameter usage  --------------------------
-c
-c d.... scale vector.
-c fx... function value.
-c g.... gradient vector.
-c iv... integer value array.
-c liv.. length of iv (at least 60).
-c lv... length of v (at least 71 + n*(n+13)/2).
-c n.... number of variables (components in x and g).
-c v.... floating-point value array.
-c x.... vector of parameters to be optimized.
-c
-c  ***  discussion  ***
-c
-c        parameters iv, n, v, and x are the same as the corresponding
-c     ones to sumsl (which see), except that v can be shorter (since
-c     the part of v that sumsl uses for storing g is not needed).
-c     moreover, compared with sumsl, iv(1) may have the two additional
-c     output values 1 and 2, which are explained below, as is the use
-c     of iv(toobig) and iv(nfgcal).  the value iv(g), which is an
-c     output value from sumsl (and smsno), is not referenced by
-c     sumit or the subroutines it calls.
-c        fx and g need not have been initialized when sumit is called
-c     with iv(1) = 12, 13, or 14.
-c
-c iv(1) = 1 means the caller should set fx to f(x), the function value
-c             at x, and call sumit again, having changed none of the
-c             other parameters.  an exception occurs if f(x) cannot be
-c             (e.g. if overflow would occur), which may happen because
-c             of an oversized step.  in this case the caller should set
-c             iv(toobig) = iv(2) to 1, which will cause sumit to ig-
-c             nore fx and try a smaller step.  the parameter nf that
-c             sumsl passes to calcf (for possible use by calcg) is a
-c             copy of iv(nfcall) = iv(6).
-c iv(1) = 2 means the caller should set g to g(x), the gradient vector
-c             of f at x, and call sumit again, having changed none of
-c             the other parameters except possibly the scale vector d
-c             when iv(dtype) = 0.  the parameter nf that sumsl passes
-c             to calcg is iv(nfgcal) = iv(7).  if g(x) cannot be
-c             evaluated, then the caller may set iv(nfgcal) to 0, in
-c             which case sumit will return with iv(1) = 65.
-c.
-c  ***  general  ***
-c
-c     coded by david m. gay (december 1979).  revised sept. 1982.
-c     this subroutine was written in connection with research supported
-c     in part by the national science foundation under grants
-c     mcs-7600324 and mcs-7906671.
-c
-c        (see sumsl for references.)
-c
-c+++++++++++++++++++++++++++  declarations  ++++++++++++++++++++++++++++
-c
-c  ***  local variables  ***
-c
-      integer dg1, dummy, g01, i, k, l, lstgst, nwtst1, step1,
-     1        temp1, w, x01, z
-      double precision t
-c
-c     ***  constants  ***
-c
-      double precision half, negone, one, onep2, zero
-c
-c  ***  no intrinsic functions  ***
-c
-c  ***  external functions and subroutines  ***
-c
-      external assst, dbdog, deflt, dotprd, itsum, litvmu, livmul,
-     1         ltvmul, lupdat, lvmul, parck, reldst, stopx, vaxpy,
-     2         vcopy, vscopy, vvmulp, v2norm, wzbfgs
-      logical stopx
-      double precision dotprd, reldst, v2norm
-c
-c assst.... assesses candidate step.
-c dbdog.... computes double-dogleg (candidate) step.
-c deflt.... supplies default iv and v input components.
-c dotprd... returns inner product of two vectors.
-c itsum.... prints iteration summary and info on initial and final x.
-c litvmu... multiplies inverse transpose of lower triangle times vector.
-c livmul... multiplies inverse of lower triangle times vector.
-c ltvmul... multiplies transpose of lower triangle times vector.
-c lupdt.... updates cholesky factor of hessian approximation.
-c lvmul.... multiplies lower triangle times vector.
-c parck.... checks validity of input iv and v values.
-c reldst... computes v(reldx) = relative step size.
-c stopx.... returns .true. if the break key has been pressed.
-c vaxpy.... computes scalar times one vector plus another.
-c vcopy.... copies one vector to another.
-c vscopy... sets all elements of a vector to a scalar.
-c vvmulp... multiplies vector by vector raised to power (componentwise).
-c v2norm... returns the 2-norm of a vector.
-c wzbfgs... computes w and z for lupdat corresponding to bfgs update.
-c
-c  ***  subscripts for iv and v  ***
-c
-      integer afctol
-      integer cnvcod, dg, dgnorm, dinit, dstnrm, dst0, f, f0, fdif,
-     1        gthg, gtstep, g0, incfac, inith, irc, kagqt, lmat, lmax0,
-     2        lmaxs, mode, model, mxfcal, mxiter, nextv, nfcall, nfgcal,
-     3        ngcall, niter, nreduc, nwtstp, preduc, radfac, radinc,
-     4        radius, rad0, reldx, restor, step, stglim, stlstg, toobig,
-     5        tuner4, tuner5, vneed, xirc, x0
-c
-c  ***  iv subscript values  ***
-c
-c/6
-c     data cnvcod/55/, dg/37/, g0/48/, inith/25/, irc/29/, kagqt/33/,
-c    1     mode/35/, model/5/, mxfcal/17/, mxiter/18/, nfcall/6/,
-c    2     nfgcal/7/, ngcall/30/, niter/31/, nwtstp/34/, radinc/8/,
-c    3     restor/9/, step/40/, stglim/11/, stlstg/41/, toobig/2/,
-c    4     vneed/4/, xirc/13/, x0/43/
-c/7
-      parameter (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)
-c/
-c
-c  ***  v subscript values  ***
-c
-c/6
-c     data afctol/31/
-c     data dgnorm/1/, dinit/38/, dstnrm/2/, dst0/3/, f/10/, f0/13/,
-c    1     fdif/11/, gthg/44/, gtstep/4/, incfac/23/, lmat/42/,
-c    2     lmax0/35/, lmaxs/36/, nextv/47/, nreduc/6/, preduc/7/,
-c    3     radfac/16/, radius/8/, rad0/9/, reldx/17/, tuner4/29/,
-c    4     tuner5/30/
-c/7
-      parameter (afctol=31)
-      parameter (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)
-c/
-c
-c/6
-c     data half/0.5d+0/, negone/-1.d+0/, one/1.d+0/, onep2/1.2d+0/,
-c    1     zero/0.d+0/
-c/7
-      parameter (half=0.5d+0, negone=-1.d+0, one=1.d+0, onep2=1.2d+0,
-     1           zero=0.d+0)
-c/
-c
-c+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-c
-C Following SAVE statement inserted.
-      save l
-      i = iv(1)
-      if (i .eq. 1) go to 50
-      if (i .eq. 2) go to 60
-c
-c  ***  check validity of iv and v input values  ***
-c
-      if (iv(1) .eq. 0) call deflt(2, iv, liv, lv, v)
-      if (iv(1) .eq. 12 .or. iv(1) .eq. 13)
-     1     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
-c
-c  ***  storage allocation  ***
-c
-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
-c
-c  ***  initialization  ***
-c
- 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
-c
-c     ***  set the initial hessian approximation to diag(d)**-2  ***
-c
-         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
-c
-c  ***  compute initial function value  ***
-c
- 40   iv(1) = 1
-      go to 999
-c
- 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
-c
-c  ***  make sure gradient could be computed  ***
-c
- 60   if (iv(nfgcal) .ne. 0) go to 70
-         iv(1) = 65
-         go to 300
-c
- 70   dg1 = iv(dg)
-      call vvmulp(n, v(dg1), g, d, -1)
-      v(dgnorm) = v2norm(n, v(dg1))
-c
-c  ***  test norm of gradient  ***
-c
-      if (v(dgnorm) .gt. v(afctol)) go to 75
-      iv(irc) = 10
-      iv(cnvcod) = iv(irc) - 4
-c
- 75   if (iv(cnvcod) .ne. 0) go to 290
-      if (iv(mode) .eq. 0) go to 250
-c
-c  ***  allow first step to have scaled 2-norm at most v(lmax0)  ***
-c
-      v(radius) = v(lmax0)
-c
-      iv(mode) = 0
-c
-c
-c-----------------------------  main loop  -----------------------------
-c
-c
-c  ***  print iteration summary, check iteration limit  ***
-c
- 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
-c
-c  ***  update radius  ***
-c
- 100  iv(niter) = k + 1
-      if(k.gt.0)v(radius) = v(radfac) * v(dstnrm)
-c
-c  ***  initialize for start of next iteration  ***
-c
-      g01 = iv(g0)
-      x01 = iv(x0)
-      v(f0) = v(f)
-      iv(irc) = 4
-      iv(kagqt) = -1
-c
-c     ***  copy x to x0, g to g0  ***
-c
-      call vcopy(n, v(x01), x)
-      call vcopy(n, v(g01), g)
-c
-c  ***  check stopx and function evaluation limit  ***
-c
-C AL 4/30/95
-      dummy=iv(nfcall)
- 110  if (.not. stopx(dummy)) go to 130
-         iv(1) = 11
-         go to 140
-c
-c     ***  come here when restarting after func. eval. limit or stopx.
-c
- 120  if (v(f) .ge. v(f0)) go to 130
-         v(radfac) = one
-         k = iv(niter)
-         go to 100
-c
- 130  if (iv(nfcall) .lt. iv(mxfcal)) go to 150
-         iv(1) = 9
- 140     if (v(f) .ge. v(f0)) go to 300
-c
-c        ***  in case of stopx or function evaluation limit with
-c        ***  improved v(f), evaluate the gradient at x.
-c
-              iv(cnvcod) = iv(1)
-              go to 240
-c
-c. . . . . . . . . . . . .  compute candidate step  . . . . . . . . . .
-c
- 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
-c
-c  ***  check whether evaluating f(x0 + step) looks worthwhile  ***
-c
-      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
-c
-c  ***  compute f(x0 + step)  ***
-c
- 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
-c
-c. . . . . . . . . . . . .  assess candidate step  . . . . . . . . . . .
-c
- 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))
-c
- 190  k = iv(irc)
-      go to (200,230,230,230,200,210,220,220,220,220,220,220,280,250), k
-c
-c     ***  recompute step with changed radius  ***
-c
- 200     v(radius) = v(radfac) * v(dstnrm)
-         go to 110
-c
-c  ***  compute step of length v(lmaxs) for singular convergence test.
-c
- 210  v(radius) = v(lmaxs)
-      go to 150
-c
-c  ***  convergence or false convergence  ***
-c
- 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
-c
-c. . . . . . . . . . . .  process acceptable step  . . . . . . . . . . .
-c
- 230  if (iv(irc) .ne. 3) go to 240
-         step1 = iv(step)
-         temp1 = iv(stlstg)
-c
-c     ***  set  temp1 = hessian * step  for use in gradient tests  ***
-c
-         l = iv(lmat)
-         call ltvmul(n, v(temp1), v(l), v(step1))
-         call lvmul(n, v(temp1), v(l), v(temp1))
-c
-c  ***  compute gradient  ***
-c
- 240  iv(ngcall) = iv(ngcall) + 1
-      iv(1) = 2
-      go to 999
-c
-c  ***  initializations -- g0 = g - g0, etc.  ***
-c
- 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
-c
-c  ***  set v(radfac) by gradient tests  ***
-c
-c     ***  set  temp1 = diag(d)**-1 * (hessian*step + (g(x0)-g(x)))  ***
-c
-         call vaxpy(n, v(temp1), negone, v(g01), v(temp1))
-         call vvmulp(n, v(temp1), v(temp1), d, -1)
-c
-c        ***  do gradient tests  ***
-c
-         if (v2norm(n, v(temp1)) .le. v(dgnorm) * v(tuner4))
-     1                  go to 260
-              if (dotprd(n, g, v(step1))
-     1                  .ge. v(gtstep) * v(tuner5))  go to 270
- 260               v(radfac) = v(incfac)
-c
-c  ***  update h, loop  ***
-c
- 270  w = iv(nwtstp)
-      z = iv(x0)
-      l = iv(lmat)
-      call wzbfgs(v(l), n, v(step1), v(w), v(g01), v(z))
-c
-c     ** 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
-c
-c. . . . . . . . . . . . . .  misc. details  . . . . . . . . . . . . . .
-c
-c  ***  bad parameters to assess  ***
-c
- 280  iv(1) = 64
-      go to 300
-c
-c  ***  print summary of final iteration and other requested items  ***
-c
- 290  iv(1) = iv(cnvcod)
-      iv(cnvcod) = 0
- 300  call itsum(d, g, iv, liv, lv, n, v, x)
-c
- 999  return
-c
-c  ***  last line of sumit follows  ***
-      end
-      subroutine dbdog(dig, lv, n, nwtstp, step, v)
-c
-c  ***  compute double dogleg step  ***
-c
-c  ***  parameter declarations  ***
-c
-      integer lv, n
-      double precision dig(n), nwtstp(n), step(n), v(lv)
-c
-c  ***  purpose  ***
-c
-c        this subroutine computes a candidate step (for use in an uncon-
-c     strained minimization code) by the double dogleg algorithm of
-c     dennis and mei (ref. 1), which is a variation on powell*s dogleg
-c     scheme (ref. 2, p. 95).
-c
-c--------------------------  parameter usage  --------------------------
-c
-c    dig (input) diag(d)**-2 * g -- see algorithm notes.
-c      g (input) the current gradient vector.
-c     lv (input) length of v.
-c      n (input) number of components in  dig, g, nwtstp,  and  step.
-c nwtstp (input) negative newton step -- see algorithm notes.
-c   step (output) the computed step.
-c      v (i/o) values array, the following components of which are
-c             used here...
-c v(bias)   (input) bias for relaxed newton step, which is v(bias) of
-c             the way from the full newton to the fully relaxed newton
-c             step.  recommended value = 0.8 .
-c v(dgnorm) (input) 2-norm of diag(d)**-1 * g -- see algorithm notes.
-c v(dstnrm) (output) 2-norm of diag(d) * step, which is v(radius)
-c             unless v(stppar) = 0 -- see algorithm notes.
-c v(dst0) (input) 2-norm of diag(d) * nwtstp -- see algorithm notes.
-c v(grdfac) (output) the coefficient of  dig  in the step returned --
-c             step(i) = v(grdfac)*dig(i) + v(nwtfac)*nwtstp(i).
-c v(gthg)   (input) square-root of (dig**t) * (hessian) * dig -- see
-c             algorithm notes.
-c v(gtstep) (output) inner product between g and step.
-c v(nreduc) (output) function reduction predicted for the full newton
-c             step.
-c v(nwtfac) (output) the coefficient of  nwtstp  in the step returned --
-c             see v(grdfac) above.
-c v(preduc) (output) function reduction predicted for the step returned.
-c v(radius) (input) the trust region radius.  d times the step returned
-c             has 2-norm v(radius) unless v(stppar) = 0.
-c v(stppar) (output) code telling how step was computed... 0 means a
-c             full newton step.  between 0 and 1 means v(stppar) of the
-c             way from the newton to the relaxed newton step.  between
-c             1 and 2 means a true double dogleg step, v(stppar) - 1 of
-c             the way from the relaxed newton to the cauchy step.
-c             greater than 2 means 1 / (v(stppar) - 1) times the cauchy
-c             step.
-c
-c-------------------------------  notes  -------------------------------
-c
-c  ***  algorithm notes  ***
-c
-c        let  g  and  h  be the current gradient and hessian approxima-
-c     tion respectively and let d be the current scale vector.  this
-c     routine assumes dig = diag(d)**-2 * g  and  nwtstp = h**-1 * g.
-c     the step computed is the same one would get by replacing g and h
-c     by  diag(d)**-1 * g  and  diag(d)**-1 * h * diag(d)**-1,
-c     computing step, and translating step back to the original
-c     variables, i.e., premultiplying it by diag(d)**-1.
-c
-c  ***  references  ***
-c
-c 1.  dennis, j.e., and mei, h.h.w. (1979), two new unconstrained opti-
-c             mization algorithms which use function and gradient
-c             values, j. optim. theory applic. 28, pp. 453-482.
-c 2. powell, m.j.d. (1970), a hybrid method for non-linear equations,
-c             in numerical methods for non-linear equations, edited by
-c             p. rabinowitz, gordon and breach, london.
-c
-c  ***  general  ***
-c
-c     coded by david m. gay.
-c     this subroutine was written in connection with research supported
-c     by the national science foundation under grants mcs-7600324 and
-c     mcs-7906671.
-c
-c------------------------  external quantities  ------------------------
-c
-c  ***  functions and subroutines called  ***
-c
-      external dotprd, v2norm
-      double precision dotprd, v2norm
-c
-c dotprd... returns inner product of two vectors.
-c v2norm... returns 2-norm of a vector.
-c
-c  ***  intrinsic functions  ***
-c/+
-      double precision dsqrt
-c/
-c--------------------------  local variables  --------------------------
-c
-      integer i
-      double precision cfact, cnorm, ctrnwt, ghinvg, femnsq, gnorm,
-     1                 nwtnrm, relax, rlambd, t, t1, t2
-      double precision half, one, two, zero
-c
-c  ***  v subscripts  ***
-c
-      integer bias, dgnorm, dstnrm, dst0, grdfac, gthg, gtstep,
-     1        nreduc, nwtfac, preduc, radius, stppar
-c
-c  ***  data initializations  ***
-c
-c/6
-c     data half/0.5d+0/, one/1.d+0/, two/2.d+0/, zero/0.d+0/
-c/7
-      parameter (half=0.5d+0, one=1.d+0, two=2.d+0, zero=0.d+0)
-c/
-c
-c/6
-c     data bias/43/, dgnorm/1/, dstnrm/2/, dst0/3/, grdfac/45/,
-c    1     gthg/44/, gtstep/4/, nreduc/6/, nwtfac/46/, preduc/7/,
-c    2     radius/8/, stppar/5/
-c/7
-      parameter (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)
-c/
-c
-c+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-c
-      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
-c
-c        ***  the newton step is inside the trust region  ***
-c
-         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
-c
- 30   v(dstnrm) = v(radius)
-      cfact = (gnorm / v(gthg))**2
-c     ***  cauchy step = -cfact * g.
-      cnorm = gnorm * cfact
-      relax = one - v(bias) * (one - gnorm*cnorm/ghinvg)
-      if (rlambd .lt. relax) go to 50
-c
-c        ***  step is between relaxed newton and full newton steps  ***
-c
-         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
-c
- 50   if (cnorm .lt. v(radius)) go to 70
-c
-c        ***  the cauchy step lies outside the trust region --
-c        ***  step = scaled cauchy step  ***
-c
-         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
-c
-c     ***  compute dogleg step between cauchy and relaxed newton  ***
-c     ***  femur = relaxed newton step minus cauchy step  ***
-c
- 70   ctrnwt = cfact * relax * ghinvg / gnorm
-c     *** ctrnwt = inner prod. of cauchy and relaxed newton steps,
-c     *** scaled by gnorm**-1.
-      t1 = ctrnwt - gnorm*cfact**2
-c     ***  t1 = inner prod. of femur and cauchy step, scaled by
-c     ***  gnorm**-1.
-      t2 = v(radius)*(v(radius)/gnorm) - gnorm*cfact**2
-      t = relax * nwtnrm
-      femnsq = (t/gnorm)*t - ctrnwt - t1
-c     ***  femnsq = square of 2-norm of femur, scaled by gnorm**-1.
-      t = t2 / (t1 + dsqrt(t1**2 + femnsq*t2))
-c     ***  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)
-     1                 - t2 * (one + half*t2)*ghinvg
-     2                  - half * (v(gthg)*t1)**2
-      do 80 i = 1, n
- 80      step(i) = t1*dig(i) + t2*nwtstp(i)
-c
- 999  return
-c  ***  last line of dbdog follows  ***
-      end
-      subroutine ltvmul(n, x, l, y)
-c
-c  ***  compute  x = (l**t)*y, where  l  is an  n x n  lower
-c  ***  triangular matrix stored compactly by rows.  x and y may
-c  ***  occupy the same storage.  ***
-c
-      integer n
-cal   double precision x(n), l(1), y(n)
-      double precision x(n), l(n*(n+1)/2), y(n)
-c     dimension l(n*(n+1)/2)
-      integer i, ij, i0, j
-      double precision yi, zero
-c/6
-c     data zero/0.d+0/
-c/7
-      parameter (zero=0.d+0)
-c/
-c
-      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
-c  ***  last card of ltvmul follows  ***
-      end
-      subroutine lupdat(beta, gamma, l, lambda, lplus, n, w, z)
-c
-c  ***  compute lplus = secant update of l  ***
-c
-c  ***  parameter declarations  ***
-c
-      integer n
-cal   double precision beta(n), gamma(n), l(1), lambda(n), lplus(1),
-      double precision beta(n), gamma(n), l(n*(n+1)/2), lambda(n), 
-     1   lplus(n*(n+1)/2),w(n), z(n)
-c     dimension l(n*(n+1)/2), lplus(n*(n+1)/2)
-c
-c--------------------------  parameter usage  --------------------------
-c
-c   beta = scratch vector.
-c  gamma = scratch vector.
-c      l (input) lower triangular matrix, stored rowwise.
-c lambda = scratch vector.
-c  lplus (output) lower triangular matrix, stored rowwise, which may
-c             occupy the same storage as  l.
-c      n (input) length of vector parameters and order of matrices.
-c      w (input, destroyed on output) right singular vector of rank 1
-c             correction to  l.
-c      z (input, destroyed on output) left singular vector of rank 1
-c             correction to  l.
-c
-c-------------------------------  notes  -------------------------------
-c
-c  ***  application and usage restrictions  ***
-c
-c        this routine updates the cholesky factor  l  of a symmetric
-c     positive definite matrix to which a secant update is being
-c     applied -- it computes a cholesky factor  lplus  of
-c     l * (i + z*w**t) * (i + w*z**t) * l**t.  it is assumed that  w
-c     and  z  have been chosen so that the updated matrix is strictly
-c     positive definite.
-c
-c  ***  algorithm notes  ***
-c
-c        this code uses recurrence 3 of ref. 1 (with d(j) = 1 for all j)
-c     to compute  lplus  of the form  l * (i + z*w**t) * q,  where  q
-c     is an orthogonal matrix that makes the result lower triangular.
-c        lplus may have some negative diagonal elements.
-c
-c  ***  references  ***
-c
-c 1.  goldfarb, d. (1976), factorized variable metric methods for uncon-
-c             strained optimization, math. comput. 30, pp. 796-811.
-c
-c  ***  general  ***
-c
-c     coded by david m. gay (fall 1979).
-c     this subroutine was written in connection with research supported
-c     by the national science foundation under grants mcs-7600324 and
-c     mcs-7906671.
-c
-c------------------------  external quantities  ------------------------
-c
-c  ***  intrinsic functions  ***
-c/+
-      double precision dsqrt
-c/
-c--------------------------  local variables  --------------------------
-c
-      integer i, ij, j, jj, jp1, k, nm1, np1
-      double precision a, b, bj, eta, gj, lj, lij, ljj, nu, s, theta,
-     1                 wj, zj
-      double precision one, zero
-c
-c  ***  data initializations  ***
-c
-c/6
-c     data one/1.d+0/, zero/0.d+0/
-c/7
-      parameter (one=1.d+0, zero=0.d+0)
-c/
-c
-c+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-c
-      nu = one
-      eta = zero
-      if (n .le. 1) go to 30
-      nm1 = n - 1
-c
-c  ***  temporarily store s(j) = sum over k = j+1 to n of w(k)**2 in
-c  ***  lambda(j).
-c
-      s = zero
-      do 10 i = 1, nm1
-         j = n - i
-         s = s + w(j+1)**2
-         lambda(j) = s
- 10      continue
-c
-c  ***  compute lambda, gamma, and beta by goldfarb*s recurrence 3.
-c
-      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)
-c
-c  ***  update l, gradually overwriting  w  and  z  with  l*w  and  l*z.
-c
-      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
-c
- 999  return
-c  ***  last card of lupdat follows  ***
-      end
-      subroutine lvmul(n, x, l, y)
-c
-c  ***  compute  x = l*y, where  l  is an  n x n  lower triangular
-c  ***  matrix stored compactly by rows.  x and y may occupy the same
-c  ***  storage.  ***
-c
-      integer n
-cal   double precision x(n), l(1), y(n)
-      double precision x(n), l(n*(n+1)/2), y(n)
-c     dimension l(n*(n+1)/2)
-      integer i, ii, ij, i0, j, np1
-      double precision t, zero
-c/6
-c     data zero/0.d+0/
-c/7
-      parameter (zero=0.d+0)
-c/
-c
-      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
-c  ***  last card of lvmul follows  ***
-      end
-      subroutine vvmulp(n, x, y, z, k)
-c
-c ***  set x(i) = y(i) * z(i)**k, 1 .le. i .le. n (for k = 1 or -1)  ***
-c
-      integer n, k
-      double precision x(n), y(n), z(n)
-      integer i
-c
-      if (k .ge. 0) go to 20
-      do 10 i = 1, n
- 10      x(i) = y(i) / z(i)
-      go to 999
-c
- 20   do 30 i = 1, n
- 30      x(i) = y(i) * z(i)
- 999  return
-c  ***  last card of vvmulp follows  ***
-      end
-      subroutine wzbfgs (l, n, s, w, y, z)
-c
-c  ***  compute  y  and  z  for  lupdat  corresponding to bfgs update.
-c
-      integer n
-cal   double precision l(1), s(n), w(n), y(n), z(n)
-      double precision l(n*(n+1)/2), s(n), w(n), y(n), z(n)
-c     dimension l(n*(n+1)/2)
-c
-c--------------------------  parameter usage  --------------------------
-c
-c l (i/o) cholesky factor of hessian, a lower triang. matrix stored
-c             compactly by rows.
-c n (input) order of  l  and length of  s,  w,  y,  z.
-c s (input) the step just taken.
-c w (output) right singular vector of rank 1 correction to l.
-c y (input) change in gradients corresponding to s.
-c z (output) left singular vector of rank 1 correction to l.
-c
-c-------------------------------  notes  -------------------------------
-c
-c  ***  algorithm notes  ***
-c
-c        when  s  is computed in certain ways, e.g. by  gqtstp  or
-c     dbldog,  it is possible to save n**2/2 operations since  (l**t)*s
-c     or  l*(l**t)*s is then known.
-c        if the bfgs update to l*(l**t) would reduce its determinant to
-c     less than eps times its old value, then this routine in effect
-c     replaces  y  by  theta*y + (1 - theta)*l*(l**t)*s,  where  theta
-c     (between 0 and 1) is chosen to make the reduction factor = eps.
-c
-c  ***  general  ***
-c
-c     coded by david m. gay (fall 1979).
-c     this subroutine was written in connection with research supported
-c     by the national science foundation under grants mcs-7600324 and
-c     mcs-7906671.
-c
-c------------------------  external quantities  ------------------------
-c
-c  ***  functions and subroutines called  ***
-c
-      external dotprd, livmul, ltvmul
-      double precision dotprd
-c dotprd returns inner product of two vectors.
-c livmul multiplies l**-1 times a vector.
-c ltvmul multiplies l**t times a vector.
-c
-c  ***  intrinsic functions  ***
-c/+
-      double precision dsqrt
-c/
-c--------------------------  local variables  --------------------------
-c
-      integer i
-      double precision cs, cy, eps, epsrt, one, shs, ys, theta
-c
-c  ***  data initializations  ***
-c
-c/6
-c     data eps/0.1d+0/, one/1.d+0/
-c/7
-      parameter (eps=0.1d+0, one=1.d+0)
-c/
-c
-c+++++++++++++++++++++++++++++++  body  ++++++++++++++++++++++++++++++++
-c
-      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)
-c
- 999  return
-c  ***  last card of wzbfgs follows  ***
-      end