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fn_registry/cpp/functions/datascience/stats_summary.md
T
egutierrez d76c831247 feat(cpp/datascience): CPU stats + MCMC primitives
Nuevo dominio cpp/functions/datascience con primitivas puras CPU para post-
proceso de samples Monte Carlo y diagnostico de cadenas MCMC. Diseñadas como
gemelas CPU de los kernels GPU (rng pareja con gpu_rng_glsl, MH 1D/ND con
mc_metropolis_hastings_gpu) para validar numericamente y para datasets
pequeños donde el dispatch GPU no compensa.

- rng: xoshiro256++ con uniform / normal (Box-Muller) / below (Lemire) /
  categorical. Determinista bit-exacto dado seed.
- stats_summary: sum (Kahan), mean, var/std (Welford one-pass), min, max,
  quantile / percentile (R type-7).
- autocorr: r(k), ACF, tau_int (Sokal) — diagnostico ACF y ESS.
- rhat_ess: Gelman-Rubin clasico y split + ESS basico (multi-chain).
- beta_dist: lgamma (Lanczos), beta_pdf, beta_cdf (continued fraction),
  beta_quantile, mean/var/std — para inferencia Beta-Binomial.
- drawdown: max_dd absoluto/pct + underwater series para sesiones
  simuladas y backtests.
- samples_to_grid_2d: binning 2D CPU para alimentar heatmap_cpp_viz /
  contour_cpp_viz desde samples (x[], y[]).
- metropolis_hastings: MH 1D y ND con target log-pdf como std::function
  (no normalizada).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-05-04 11:52:26 +02:00

3.2 KiB

name, kind, lang, domain, version, purity, signature, description, tags, uses_functions, uses_types, returns, returns_optional, error_type, imports, tested, tests, test_file_path, file_path, params, output
name kind lang domain version purity signature description tags uses_functions uses_types returns returns_optional error_type imports tested tests test_file_path file_path params output
stats_summary function cpp datascience 1.0.0 pure double stats_sum(const double*, size_t); double stats_mean(const double*, size_t); double stats_min(const double*, size_t); double stats_max(const double*, size_t); double stats_variance(const double*, size_t, bool sample=true); double stats_std(const double*, size_t, bool sample=true); double stats_quantile(const double*, size_t, double p); double stats_quantile_sorted(const double*, size_t, double p); double stats_percentile(const double*, size_t, double pct); void stats_sort(const double*, size_t, double* out) Estadistica descriptiva pura sobre arrays double: sum (Kahan), mean, min, max, variance/std (Welford one-pass, sample/poblacional), quantile (R type-7) y percentile. stats_sort externalizable para evitar copias en queries multiples.
stats
mean
variance
std
quantile
percentile
welford
datascience
false
cstddef
cmath
algorithm
vector
cstring
false
cpp/functions/datascience/stats_summary.cpp
name desc
data Array de doubles (no necesariamente ordenado salvo *_sorted).
name desc
n Tamano del array. n=0 devuelve identidades sensatas (0 para sum/mean/min/max/var/std).
name desc
sample Variance/std: true = muestral (n-1), false = poblacional (n). Default true.
name desc
p Quantile en [0, 1]. Valores fuera se clampean.
name desc
pct Percentile en [0, 100]. Internamente p = pct/100.
name desc
out (stats_sort) buffer destino. Si out == data, ordena in-place.
Escalar (double) con la estadistica solicitada. stats_sort modifica out in-place; el resto no muta data.

stats_summary

Pack de estadisticas basicas sobre arrays raw. Diseñado para post-proceso de samples MC, sesiones de simulacion, cadenas MCMC.

Performance

  • stats_sum: Kahan summation (O(n), ~5% mas lento que sum naive pero sin drift en sumas de millones de fp64).
  • stats_variance: Welford one-pass (O(n), una sola pasada). No hay las cancelaciones catastroficas del E[X^2] - E[X]^2 naive.
  • stats_quantile: O(n log n) por copia + sort. Para multiples queries del mismo dataset, llamar stats_sort una vez y stats_quantile_sorted despues — O(n log n + Q).

Patron tipico

Resumen de un session simulator (vr_tiered_lab):

std::vector<double> pnls(N);
// ... rellenar pnls ...

double mean   = fn::ds::stats_mean(pnls.data(), N);
double std    = fn::ds::stats_std (pnls.data(), N);

// CI 95% via percentiles 2.5 / 97.5
std::vector<double> sorted(N);
fn::ds::stats_sort(pnls.data(), N, sorted.data());
double p025 = fn::ds::stats_quantile_sorted(sorted.data(), N, 0.025);
double p975 = fn::ds::stats_quantile_sorted(sorted.data(), N, 0.975);

Notas

  • El convenio R type-7 para quantiles es el mismo que numpy default (linear) y matplotlib. Pasar tests numericos contra numpy debe matchear bit-exacto.
  • sample=true (default) coincide con np.var(x, ddof=1) y pd.DataFrame.var().
  • Para datasets enormes que no caben en RAM, usar gpu_reduce (GPU) — esta libreria es CPU-side.