remove mafft extensions - we do not support them
[jabaws.git] / binaries / src / mafft / extensions / mxscarna_src / probconsRNA / FixRef.cc
diff --git a/binaries/src/mafft/extensions/mxscarna_src/probconsRNA/FixRef.cc b/binaries/src/mafft/extensions/mxscarna_src/probconsRNA/FixRef.cc
deleted file mode 100644 (file)
index 7060c79..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,1000 +0,0 @@
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// Main.cc
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-#include "SafeVector.h"
-#include "MultiSequence.h"
-#include "Defaults.h"
-#include "ScoreType.h"
-#include "ProbabilisticModel.h"
-#include "EvolutionaryTree.h"
-#include "SparseMatrix.h"
-#include <string>
-#include <iomanip>
-#include <iostream>
-#include <list>
-#include <set>
-#include <algorithm>
-#include <cstdio>
-#include <cstdlib>
-#include <cerrno>
-#include <iomanip>
-
-string matrixFilename = "";
-string parametersInputFilename = "";
-string parametersOutputFilename = "no training";
-
-bool enableTraining = false;
-bool enableVerbose = false;
-int numConsistencyReps = 2;
-int numPreTrainingReps = 0;
-int numIterativeRefinementReps = 100;
-
-float gapOpenPenalty = 0;
-float gapContinuePenalty = 0;
-VF initDistrib (NumMatrixTypes);
-VF gapOpen (2*NumInsertStates);
-VF gapExtend (2*NumInsertStates);
-SafeVector<char> alphabet;
-VVF emitPairs;
-VF emitSingle;
-
-const int MIN_PRETRAINING_REPS = 0;
-const int MAX_PRETRAINING_REPS = 20;
-const int MIN_CONSISTENCY_REPS = 0;
-const int MAX_CONSISTENCY_REPS = 5;
-const int MIN_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS = 0;
-const int MAX_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS = 1000;
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// Function prototypes
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void PrintHeading();
-void PrintParameters (const char *message, const VF &initDistrib, const VF &gapOpen,
-                      const VF &gapExtend, const char *filename);
-MultiSequence *DoAlign (MultiSequence *sequence, const ProbabilisticModel &model);
-SafeVector<string> ParseParams (int argc, char **argv);
-void ReadParameters ();
-MultiSequence *ComputeFinalAlignment (const TreeNode *tree, MultiSequence *sequences,
-                                      const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                                      const ProbabilisticModel &model);
-MultiSequence *AlignAlignments (MultiSequence *align1, MultiSequence *align2,
-                                const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                                const ProbabilisticModel &model);
-void DoRelaxation (MultiSequence *sequences, SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices);
-void Relax (SparseMatrix *matXZ, SparseMatrix *matZY, VF &posterior);
-void DoIterativeRefinement (const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                            const ProbabilisticModel &model, MultiSequence* &alignment);
-//float ScoreAlignment (MultiSequence *alignment, MultiSequence *sequences, SparseMatrix **sparseMatrices, const int numSeqs);
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// main()
-//
-// Calls all initialization routines and runs the PROBCONS
-// aligner.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-int main (int argc, char **argv){
-
-  if (argc != 3){
-    cerr << "Usage: FixRef inputfile reffile" << endl;
-    exit (1);
-  }
-
-  string inputFilename = string (argv[1]);
-  string refFilename = string (argv[2]);
-
-  ReadParameters();
-
-  // build new model for aligning
-  ProbabilisticModel model (initDistrib, gapOpen, gapExtend, 
-                            alphabet, emitPairs, emitSingle);
-
-  MultiSequence *inputSeq = new MultiSequence(); inputSeq->LoadMFA (inputFilename);
-  MultiSequence *refSeq = new MultiSequence(); refSeq->LoadMFA (refFilename);
-
-  SafeVector<char> *ali = new SafeVector<char>;
-
-  if (refSeq->GetNumSequences() != 2){
-    cerr << "ERROR: Expected two sequences in reference alignment." << endl;
-    exit (1);
-  }
-  set<int> s; s.insert (0);
-  MultiSequence *ref1 = refSeq->Project (s);
-  s.clear(); s.insert (1);
-  MultiSequence *ref2 = refSeq->Project (s);
-
-  for (int i = 0; i < inputSeq->GetNumSequences(); i++){
-    if (inputSeq->GetSequence(i)->GetHeader() == ref1->GetSequence(0)->GetHeader()){
-      ref1->AddSequence (inputSeq->GetSequence(i)->Clone());
-    }
-    if (inputSeq->GetSequence(i)->GetHeader() == ref2->GetSequence(0)->GetHeader())
-      ref2->AddSequence (inputSeq->GetSequence(i)->Clone());
-  }
-  if (ref1->GetNumSequences() != 2){
-    cerr << "ERROR: Expected two sequences in reference1 alignment." << endl;
-    exit (1);
-  }
-  if (ref2->GetNumSequences() != 2){
-    cerr << "ERROR: Expected two sequences in reference2 alignment." << endl;
-    exit (1);
-  }
-
-  ref1->GetSequence(0)->SetLabel(0);
-  ref2->GetSequence(0)->SetLabel(0);
-  ref1->GetSequence(1)->SetLabel(1);
-  ref2->GetSequence(1)->SetLabel(1);
-
-  //  cerr << "Aligning..." << endl;
-
-  // now, we can perform the alignments and write them out
-  MultiSequence *alignment1 = DoAlign (ref1,
-                                       ProbabilisticModel (initDistrib, gapOpen, gapExtend, 
-                                                           alphabet, emitPairs, emitSingle));
-
-  //cerr << "Aligning second..." << endl;
-  MultiSequence *alignment2 = DoAlign (ref2,
-                                       ProbabilisticModel (initDistrib, gapOpen, gapExtend, 
-                                                           alphabet, emitPairs, emitSingle));
-
-  SafeVector<char>::iterator iter1 = alignment1->GetSequence(0)->GetDataPtr();
-  SafeVector<char>::iterator iter2 = alignment1->GetSequence(1)->GetDataPtr();
-  for (int i = 1; i <= alignment1->GetSequence(0)->GetLength(); i++){
-    if (islower(iter1[i])) iter2[i] = tolower(iter2[i]);
-    if (isupper(iter1[i])) iter2[i] = toupper(iter2[i]);
-  }
-  iter1 = alignment2->GetSequence(0)->GetDataPtr();
-  iter2 = alignment2->GetSequence(1)->GetDataPtr();
-  for (int i = 1; i <= alignment2->GetSequence(0)->GetLength(); i++){
-    if (islower(iter1[i])) iter2[i] = tolower(iter2[i]);
-    if (isupper(iter1[i])) iter2[i] = toupper(iter2[i]);
-  }
-  //alignment1->WriteMFA (cout);
-  //alignment2->WriteMFA (cout);
-
-  int a1 = 0, a = 0;
-  int b1 = 0, b = 0;
-
-  for (int i = 1; i <= refSeq->GetSequence(0)->GetLength(); i++){
-
-    // catch up in filler sequences
-    if (refSeq->GetSequence(0)->GetPosition(i) != '-'){
-      while (true){
-        a++;
-        if (alignment1->GetSequence(0)->GetPosition(a) != '-') break;
-        ali->push_back ('X');
-      }
-    }
-    if (refSeq->GetSequence(1)->GetPosition(i) != '-'){
-      while (true){
-        b++;
-        if (alignment2->GetSequence(0)->GetPosition(b) != '-') break;
-        ali->push_back ('Y');
-      }
-    }
-
-    if (refSeq->GetSequence(0)->GetPosition(i) != '-' &&
-        refSeq->GetSequence(1)->GetPosition(i) != '-'){
-      //cerr << "M: " << refSeq->GetSequence(0)->GetPosition(i) << refSeq->GetSequence(1)->GetPosition(i) << endl;
-      ali->push_back ('B');
-    }
-    else if (refSeq->GetSequence(0)->GetPosition(i) != '-'){
-      //cerr << "X" << endl;
-      ali->push_back ('X');
-    }
-    else if (refSeq->GetSequence(1)->GetPosition(i) != '-'){
-      //cerr << "Y" << endl;
-      ali->push_back ('Y');
-    }
-  }
-
-  while (a < alignment1->GetSequence(0)->GetLength()){
-    a++;
-    ali->push_back ('X');
-    if (alignment1->GetSequence(0)->GetPosition(a) != '-') a1++;
-  }
-  while (b < alignment2->GetSequence(0)->GetLength()){
-    b++;
-    ali->push_back ('Y');
-    if (alignment2->GetSequence(0)->GetPosition(b) != '-') b1++;
-  }
-
-  Sequence *seq1 = alignment1->GetSequence(1)->AddGaps (ali, 'X');
-  Sequence *seq2 = alignment2->GetSequence(1)->AddGaps (ali, 'Y');
-  seq1->WriteMFA (cout, 60);
-  seq2->WriteMFA (cout, 60);
-
-  delete seq1;
-  delete seq2;
-
-  delete ali;
-  delete alignment1;
-  delete alignment2;
-  delete inputSeq;
-  delete refSeq;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// PrintHeading()
-//
-// Prints heading for PROBCONS program.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void PrintHeading (){
-  cerr << endl
-       << "PROBCONS version 1.02 - align multiple protein sequences and print to standard output" << endl
-       << "Copyright (C) 2004  Chuong Ba Do" << endl
-       << endl;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// PrintParameters()
-//
-// Prints PROBCONS parameters to STDERR.  If a filename is
-// specified, then the parameters are also written to the file.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void PrintParameters (const char *message, const VF &initDistrib, const VF &gapOpen,
-                      const VF &gapExtend, const char *filename){
-
-  // print parameters to the screen
-  cerr << message << endl
-       << "    initDistrib[] = { ";
-  for (int i = 0; i < NumMatrixTypes; i++) cerr << setprecision (10) << initDistrib[i] << " ";
-  cerr << "}" << endl
-       << "        gapOpen[] = { ";
-  for (int i = 0; i < NumInsertStates*2; i++) cerr << setprecision (10) << gapOpen[i] << " ";
-  cerr << "}" << endl
-       << "      gapExtend[] = { ";
-  for (int i = 0; i < NumInsertStates*2; i++) cerr << setprecision (10) << gapExtend[i] << " ";
-  cerr << "}" << endl
-       << endl;
-
-  // if a file name is specified
-  if (filename){
-
-    // attempt to open the file for writing
-    FILE *file = fopen (filename, "w");
-    if (!file){
-      cerr << "ERROR: Unable to write parameter file: " << filename << endl;
-      exit (1);
-    }
-
-    // if successful, then write the parameters to the file
-    for (int i = 0; i < NumMatrixTypes; i++) fprintf (file, "%.10f ", initDistrib[i]); fprintf (file, "\n");
-    for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) fprintf (file, "%.10f ", gapOpen[i]); fprintf (file, "\n");
-    for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) fprintf (file, "%.10f ", gapExtend[i]); fprintf (file, "\n");
-    fclose (file);
-  }
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// DoAlign()
-//
-// First computes all pairwise posterior probability matrices.
-// Then, computes new parameters if training, or a final
-// alignment, otherwise.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-MultiSequence *DoAlign (MultiSequence *sequences, const ProbabilisticModel &model){
-
-  assert (sequences);
-
-  const int numSeqs = sequences->GetNumSequences();
-  VVF distances (numSeqs, VF (numSeqs, 0));
-  SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > sparseMatrices (numSeqs, SafeVector<SparseMatrix *>(numSeqs, NULL));
-
-  // do all pairwise alignments
-  for (int a = 0; a < numSeqs-1; a++){
-    for (int b = a+1; b < numSeqs; b++){
-      Sequence *seq1 = sequences->GetSequence (a);
-      Sequence *seq2 = sequences->GetSequence (b);
-
-      // verbose output
-      if (enableVerbose)
-        cerr << "(" << a+1 << ") " << seq1->GetHeader() << " vs. "
-             << "(" << b+1 << ") " << seq2->GetHeader() << ": ";
-
-      // compute forward and backward probabilities
-      VF *forward = model.ComputeForwardMatrix (seq1, seq2); assert (forward);
-      VF *backward = model.ComputeBackwardMatrix (seq1, seq2); assert (backward);
-
-      // if we are training, then we'll simply want to compute the
-      // expected counts for each region within the matrix separately;
-      // otherwise, we'll need to put all of the regions together and
-      // assemble a posterior probability match matrix
-
-      // compute posterior probability matrix
-      VF *posterior = model.ComputePosteriorMatrix (seq1, seq2, *forward, *backward); assert (posterior);
-
-      // compute "expected accuracy" distance for evolutionary tree computation
-      pair<SafeVector<char> *, float> alignment = model.ComputeAlignment (seq1->GetLength(),
-                                                                          seq2->GetLength(),
-                                                                          *posterior);
-
-      float distance = alignment.second / min (seq1->GetLength(), seq2->GetLength());
-
-      if (enableVerbose)
-        cerr << setprecision (10) << distance << endl;
-
-      // save posterior probability matrices in sparse format
-      distances[a][b] = distances[b][a] = distance;
-      sparseMatrices[a][b] = new SparseMatrix (seq1->GetLength(), seq2->GetLength(), *posterior);
-      sparseMatrices[b][a] = sparseMatrices[a][b]->ComputeTranspose();
-
-      delete alignment.first;
-      delete posterior;
-
-      delete forward;
-      delete backward;
-    }
-  }
-
-  if (!enableTraining){
-    if (enableVerbose)
-      cerr << endl;
-
-    // now, perform the consistency transformation the desired number of times
-    for (int i = 0; i < numConsistencyReps; i++)
-      DoRelaxation (sequences, sparseMatrices);
-
-    // compute the evolutionary tree
-    TreeNode *tree = TreeNode::ComputeTree (distances);
-
-    //tree->Print (cerr, sequences);
-    //cerr << endl;
-
-    // make the final alignment
-    MultiSequence *alignment = ComputeFinalAlignment (tree, sequences, sparseMatrices, model);
-    delete tree;
-
-    return alignment;
-  }
-
-  return NULL;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// GetInteger()
-//
-// Attempts to parse an integer from the character string given.
-// Returns true only if no parsing error occurs.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-bool GetInteger (char *data, int *val){
-  char *endPtr;
-  long int retVal;
-
-  assert (val);
-
-  errno = 0;
-  retVal = strtol (data, &endPtr, 0);
-  if (retVal == 0 && (errno != 0 || data == endPtr)) return false;
-  if (errno != 0 && (retVal == LONG_MAX || retVal == LONG_MIN)) return false;
-  if (retVal < (long) INT_MIN || retVal > (long) INT_MAX) return false;
-  *val = (int) retVal;
-  return true;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// GetFloat()
-//
-// Attempts to parse a float from the character string given.
-// Returns true only if no parsing error occurs.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-bool GetFloat (char *data, float *val){
-  char *endPtr;
-  double retVal;
-
-  assert (val);
-
-  errno = 0;
-  retVal = strtod (data, &endPtr);
-  if (retVal == 0 && (errno != 0 || data == endPtr)) return false;
-  if (errno != 0 && (retVal >= 1000000.0 || retVal <= -1000000.0)) return false;
-  *val = (float) retVal;
-  return true;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// ParseParams()
-//
-// Parse all command-line options.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-SafeVector<string> ParseParams (int argc, char **argv){
-
-  if (argc < 2){
-
-    cerr << "PROBCONS comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.  This is free software, and" << endl
-         << "you are welcome to redistribute it under certain conditions.  See the" << endl
-         << "file COPYING.txt for details." << endl
-         << endl
-         << "Usage:" << endl
-         << "       probcons [OPTION]... [MFAFILE]..." << endl
-         << endl
-         << "Description:" << endl
-         << "       Align sequences in MFAFILE(s) and print result to standard output" << endl
-         << endl
-         << "       -t, --train FILENAME" << endl
-         << "              compute EM transition probabilities, store in FILENAME (default: "
-         << parametersOutputFilename << ")" << endl
-         << endl
-         << "       -m, --matrixfile FILENAME" << endl
-         << "              read transition parameters from FILENAME (default: "
-         << matrixFilename << ")" << endl
-         << endl
-         << "       -p, --paramfile FILENAME" << endl
-         << "              read scoring matrix probabilities from FILENAME (default: "
-         << parametersInputFilename << ")" << endl
-         << endl
-         << "       -c, --consistency REPS" << endl
-         << "              use " << MIN_CONSISTENCY_REPS << " <= REPS <= " << MAX_CONSISTENCY_REPS
-         << " (default: " << numConsistencyReps << ") passes of consistency transformation" << endl
-         << endl
-         << "       -ir, --iterative-refinement REPS" << endl
-         << "              use " << MIN_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS << " <= REPS <= " << MAX_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS
-         << " (default: " << numIterativeRefinementReps << ") passes of iterative-refinement" << endl
-         << endl
-         << "       -pre, --pre-training REPS" << endl
-         << "              use " << MIN_PRETRAINING_REPS << " <= REPS <= " << MAX_PRETRAINING_REPS
-         << " (default: " << numPreTrainingReps << ") rounds of pretraining" << endl
-         << endl
-         << "       -go, --gap-open VALUE" << endl
-         << "              gap opening penalty of VALUE <= 0 (default: " << gapOpenPenalty << ")" << endl
-         << endl
-         << "       -ge, --gap-extension VALUE" << endl
-         << "              gap extension penalty of VALUE <= 0 (default: " << gapContinuePenalty << ")" << endl
-         << endl
-         << "       -v, --verbose" << endl
-         << "              report progress while aligning (default: " << (enableVerbose ? "on" : "off") << ")" << endl
-         << endl;
-
-    exit (1);
-  }
-
-  SafeVector<string> sequenceNames;
-  int tempInt;
-  float tempFloat;
-
-  for (int i = 1; i < argc; i++){
-    if (argv[i][0] == '-'){
-
-      // training
-      if (!strcmp (argv[i], "-t") || !strcmp (argv[i], "--train")){
-        enableTraining = true;
-        if (i < argc - 1)
-          parametersOutputFilename = string (argv[++i]);
-        else {
-          cerr << "ERROR: Filename expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // scoring matrix file
-      else if (!strcmp (argv[i], "-m") || !strcmp (argv[i], "--matrixfile")){
-        if (i < argc - 1)
-          matrixFilename = string (argv[++i]);
-        else {
-          cerr << "ERROR: Filename expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // transition/initial distribution parameter file
-      else if (!strcmp (argv[i], "-p") || !strcmp (argv[i], "--paramfile")){
-        if (i < argc - 1)
-          parametersInputFilename = string (argv[++i]);
-        else {
-          cerr << "ERROR: Filename expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // number of consistency transformations
-      else if (!strcmp (argv[i], "-c") || !strcmp (argv[i], "--consistency")){
-        if (i < argc - 1){
-          if (!GetInteger (argv[++i], &tempInt)){
-            cerr << "ERROR: Invalid integer following option " << argv[i-1] << ": " << argv[i] << endl;
-            exit (1);
-          }
-          else {
-            if (tempInt < MIN_CONSISTENCY_REPS || tempInt > MAX_CONSISTENCY_REPS){
-              cerr << "ERROR: For option " << argv[i-1] << ", integer must be between "
-                   << MIN_CONSISTENCY_REPS << " and " << MAX_CONSISTENCY_REPS << "." << endl;
-              exit (1);
-            }
-            else
-              numConsistencyReps = tempInt;
-          }
-        }
-        else {
-          cerr << "ERROR: Integer expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // number of randomized partitioning iterative refinement passes
-      else if (!strcmp (argv[i], "-ir") || !strcmp (argv[i], "--iterative-refinement")){
-        if (i < argc - 1){
-          if (!GetInteger (argv[++i], &tempInt)){
-            cerr << "ERROR: Invalid integer following option " << argv[i-1] << ": " << argv[i] << endl;
-            exit (1);
-          }
-          else {
-            if (tempInt < MIN_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS || tempInt > MAX_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS){
-              cerr << "ERROR: For option " << argv[i-1] << ", integer must be between "
-                   << MIN_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS << " and " << MAX_ITERATIVE_REFINEMENT_REPS << "." << endl;
-              exit (1);
-            }
-            else
-              numIterativeRefinementReps = tempInt;
-          }
-        }
-        else {
-          cerr << "ERROR: Integer expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // number of EM pre-training rounds
-      else if (!strcmp (argv[i], "-pre") || !strcmp (argv[i], "--pre-training")){
-        if (i < argc - 1){
-          if (!GetInteger (argv[++i], &tempInt)){
-            cerr << "ERROR: Invalid integer following option " << argv[i-1] << ": " << argv[i] << endl;
-            exit (1);
-          }
-          else {
-            if (tempInt < MIN_PRETRAINING_REPS || tempInt > MAX_PRETRAINING_REPS){
-              cerr << "ERROR: For option " << argv[i-1] << ", integer must be between "
-                   << MIN_PRETRAINING_REPS << " and " << MAX_PRETRAINING_REPS << "." << endl;
-              exit (1);
-            }
-            else
-              numPreTrainingReps = tempInt;
-          }
-        }
-        else {
-          cerr << "ERROR: Integer expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // gap open penalty
-      else if (!strcmp (argv[i], "-go") || !strcmp (argv[i], "--gap-open")){
-        if (i < argc - 1){
-          if (!GetFloat (argv[++i], &tempFloat)){
-            cerr << "ERROR: Invalid floating-point value following option " << argv[i-1] << ": " << argv[i] << endl;
-            exit (1);
-          }
-          else {
-            if (tempFloat > 0){
-              cerr << "ERROR: For option " << argv[i-1] << ", floating-point value must not be positive." << endl;
-              exit (1);
-            }
-            else
-              gapOpenPenalty = tempFloat;
-          }
-        }
-        else {
-          cerr << "ERROR: Floating-point value expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // gap extension penalty
-      else if (!strcmp (argv[i], "-ge") || !strcmp (argv[i], "--gap-extension")){
-        if (i < argc - 1){
-          if (!GetFloat (argv[++i], &tempFloat)){
-            cerr << "ERROR: Invalid floating-point value following option " << argv[i-1] << ": " << argv[i] << endl;
-            exit (1);
-          }
-          else {
-            if (tempFloat > 0){
-              cerr << "ERROR: For option " << argv[i-1] << ", floating-point value must not be positive." << endl;
-              exit (1);
-            }
-            else
-              gapContinuePenalty = tempFloat;
-          }
-        }
-        else {
-          cerr << "ERROR: Floating-point value expected for option " << argv[i] << endl;
-          exit (1);
-        }
-      }
-
-      // verbose reporting
-      else if (!strcmp (argv[i], "-v") || !strcmp (argv[i], "--verbose")){
-        enableVerbose = true;
-      }
-
-      // bad arguments
-      else {
-        cerr << "ERROR: Unrecognized option: " << argv[i] << endl;
-        exit (1);
-      }
-    }
-    else {
-      sequenceNames.push_back (string (argv[i]));
-    }
-  }
-
-  return sequenceNames;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// ReadParameters()
-//
-// Read initial distribution, transition, and emission
-// parameters from a file.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void ReadParameters (){
-
-  ifstream data;
-
-  // read initial state distribution and transition parameters
-  if (parametersInputFilename == string ("")){
-    if (NumInsertStates == 1){
-      for (int i = 0; i < NumMatrixTypes; i++) initDistrib[i] = initDistrib1Default[i];
-      for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) gapOpen[i] = gapOpen1Default[i];
-      for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) gapExtend[i] = gapExtend1Default[i];
-    }
-    else if (NumInsertStates == 2){
-      for (int i = 0; i < NumMatrixTypes; i++) initDistrib[i] = initDistrib2Default[i];
-      for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) gapOpen[i] = gapOpen2Default[i];
-      for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) gapExtend[i] = gapExtend2Default[i];
-    }
-    else {
-      cerr << "ERROR: No default initial distribution/parameter settings exist" << endl
-           << "       for " << NumInsertStates << " pairs of insert states.  Use --paramfile." << endl;
-      exit (1);
-    }
-  }
-  else {
-    data.open (parametersInputFilename.c_str());
-    if (data.fail()){
-      cerr << "ERROR: Unable to read parameter file: " << parametersInputFilename << endl;
-      exit (1);
-    }
-    for (int i = 0; i < NumMatrixTypes; i++) data >> initDistrib[i];
-    for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) data >> gapOpen[i];
-    for (int i = 0; i < 2*NumInsertStates; i++) data >> gapExtend[i];
-    data.close();
-  }
-
-  // read emission parameters
-  int alphabetSize = 20;
-
-  // allocate memory
-  alphabet = SafeVector<char>(alphabetSize);
-  emitPairs = VVF (alphabetSize, VF (alphabetSize, 0));
-  emitSingle = VF (alphabetSize);
-
-  if (matrixFilename == string ("")){
-    for (int i = 0; i < alphabetSize; i++) alphabet[i] = alphabetDefault[i];
-    for (int i = 0; i < alphabetSize; i++){
-      emitSingle[i] = emitSingleDefault[i];
-      for (int j = 0; j <= i; j++){
-        emitPairs[i][j] = emitPairs[j][i] = (i == j);
-      }
-    }
-  }
-  else {
-    data.open (matrixFilename.c_str());
-    if (data.fail()){
-      cerr << "ERROR: Unable to read scoring matrix file: " << matrixFilename << endl;
-      exit (1);
-    }
-
-    for (int i = 0; i < alphabetSize; i++) data >> alphabet[i];
-    for (int i = 0; i < alphabetSize; i++){
-      for (int j = 0; j <= i; j++){
-        data >> emitPairs[i][j];
-        emitPairs[j][i] = emitPairs[i][j];
-      }
-    }
-    for (int i = 0; i < alphabetSize; i++){
-      char ch;
-      data >> ch;
-      assert (ch == alphabet[i]);
-    }
-    for (int i = 0; i < alphabetSize; i++) data >> emitSingle[i];
-    data.close();
-  }
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// ProcessTree()
-//
-// Process the tree recursively.  Returns the aligned sequences
-// corresponding to a node or leaf of the tree.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-MultiSequence *ProcessTree (const TreeNode *tree, MultiSequence *sequences,
-                            const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                            const ProbabilisticModel &model){
-  MultiSequence *result;
-
-  // check if this is a node of the alignment tree
-  if (tree->GetSequenceLabel() == -1){
-    MultiSequence *alignLeft = ProcessTree (tree->GetLeftChild(), sequences, sparseMatrices, model);
-    MultiSequence *alignRight = ProcessTree (tree->GetRightChild(), sequences, sparseMatrices, model);
-
-    assert (alignLeft);
-    assert (alignRight);
-
-    result = AlignAlignments (alignLeft, alignRight, sparseMatrices, model);
-    assert (result);
-
-    delete alignLeft;
-    delete alignRight;
-  }
-
-  // otherwise, this is a leaf of the alignment tree
-  else {
-    result = new MultiSequence(); assert (result);
-    result->AddSequence (sequences->GetSequence(tree->GetSequenceLabel())->Clone());
-  }
-
-  return result;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// ComputeFinalAlignment()
-//
-// Compute the final alignment by calling ProcessTree(), then
-// performing iterative refinement as needed.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-MultiSequence *ComputeFinalAlignment (const TreeNode *tree, MultiSequence *sequences,
-                                      const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                                      const ProbabilisticModel &model){
-
-  MultiSequence *alignment = ProcessTree (tree, sequences, sparseMatrices, model);
-
-  // iterative refinement
-  for (int i = 0; i < numIterativeRefinementReps; i++)
-    DoIterativeRefinement (sparseMatrices, model, alignment);
-
-  cerr << endl;
-
-  // return final alignment
-  return alignment;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// AlignAlignments()
-//
-// Returns the alignment of two MultiSequence objects.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-MultiSequence *AlignAlignments (MultiSequence *align1, MultiSequence *align2,
-                                const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                                const ProbabilisticModel &model){
-
-  // print some info about the alignment
-  if (enableVerbose){
-    for (int i = 0; i < align1->GetNumSequences(); i++)
-      cerr << ((i==0) ? "[" : ",") << align1->GetSequence(i)->GetLabel();
-    cerr << "] vs. ";
-    for (int i = 0; i < align2->GetNumSequences(); i++)
-      cerr << ((i==0) ? "[" : ",") << align2->GetSequence(i)->GetLabel();
-    cerr << "]: ";
-  }
-
-  VF *posterior = model.BuildPosterior (align1, align2, sparseMatrices);
-  pair<SafeVector<char> *, float> alignment;
-
-  // choose the alignment routine depending on the "cosmetic" gap penalties used
-  if (gapOpenPenalty == 0 && gapContinuePenalty == 0)
-    alignment = model.ComputeAlignment (align1->GetSequence(0)->GetLength(), align2->GetSequence(0)->GetLength(), *posterior);
-  else
-    alignment = model.ComputeAlignmentWithGapPenalties (align1, align2,
-                                                        *posterior, align1->GetNumSequences(), align2->GetNumSequences(),
-                                                        gapOpenPenalty, gapContinuePenalty);
-
-  delete posterior;
-
-  if (enableVerbose){
-
-    // compute total length of sequences
-    int totLength = 0;
-    for (int i = 0; i < align1->GetNumSequences(); i++)
-      for (int j = 0; j < align2->GetNumSequences(); j++)
-        totLength += min (align1->GetSequence(i)->GetLength(), align2->GetSequence(j)->GetLength());
-
-    // give an "accuracy" measure for the alignment
-    cerr << alignment.second / totLength << endl;
-  }
-
-  // now build final alignment
-  MultiSequence *result = new MultiSequence();
-  for (int i = 0; i < align1->GetNumSequences(); i++)
-    result->AddSequence (align1->GetSequence(i)->AddGaps(alignment.first, 'X'));
-  for (int i = 0; i < align2->GetNumSequences(); i++)
-    result->AddSequence (align2->GetSequence(i)->AddGaps(alignment.first, 'Y'));
-  result->SortByLabel();
-
-  // free temporary alignment
-  delete alignment.first;
-
-  return result;
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// DoRelaxation()
-//
-// Performs one round of the consistency transformation.  The
-// formula used is:
-//                     1
-//    P'(x[i]-y[j]) = ---  sum   sum P(x[i]-z[k]) P(z[k]-y[j])
-//                    |S| z in S  k
-//
-// where S = {x, y, all other sequences...}
-//
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void DoRelaxation (MultiSequence *sequences, SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices){
-  const int numSeqs = sequences->GetNumSequences();
-
-  SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > newSparseMatrices (numSeqs, SafeVector<SparseMatrix *>(numSeqs, NULL));
-
-  // for every pair of sequences
-  for (int i = 0; i < numSeqs; i++){
-    for (int j = i+1; j < numSeqs; j++){
-      Sequence *seq1 = sequences->GetSequence (i);
-      Sequence *seq2 = sequences->GetSequence (j);
-
-      if (enableVerbose)
-        cerr << "Relaxing (" << i+1 << ") " << seq1->GetHeader() << " vs. "
-             << "(" << j+1 << ") " << seq2->GetHeader() << ": ";
-
-      // get the original posterior matrix
-      VF *posteriorPtr = sparseMatrices[i][j]->GetPosterior(); assert (posteriorPtr);
-      VF &posterior = *posteriorPtr;
-
-      const int seq1Length = seq1->GetLength();
-      const int seq2Length = seq2->GetLength();
-
-      // contribution from the summation where z = x and z = y
-      for (int k = 0; k < (seq1Length+1) * (seq2Length+1); k++) posterior[k] += posterior[k];
-
-      if (enableVerbose)
-        cerr << sparseMatrices[i][j]->GetNumCells() << " --> ";
-
-      // contribution from all other sequences
-      for (int k = 0; k < numSeqs; k++) if (k != i && k != j){
-        Relax (sparseMatrices[i][k], sparseMatrices[k][j], posterior);
-      }
-
-      // now renormalization
-      for (int k = 0; k < (seq1Length+1) * (seq2Length+1); k++) posterior[k] /= numSeqs;
-
-      // save the new posterior matrix
-      newSparseMatrices[i][j] = new SparseMatrix (seq1->GetLength(), seq2->GetLength(), posterior);
-      newSparseMatrices[j][i] = newSparseMatrices[i][j]->ComputeTranspose();
-
-      if (enableVerbose)
-        cerr << newSparseMatrices[i][j]->GetNumCells() << " -- ";
-
-      delete posteriorPtr;
-
-      if (enableVerbose)
-        cerr << "done." << endl;
-    }
-  }
-
-  // now replace the old posterior matrices
-  for (int i = 0; i < numSeqs; i++){
-    for (int j = 0; j < numSeqs; j++){
-      delete sparseMatrices[i][j];
-      sparseMatrices[i][j] = newSparseMatrices[i][j];
-    }
-  }
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// DoRelaxation()
-//
-// Computes the consistency transformation for a single sequence
-// z, and adds the transformed matrix to "posterior".
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void Relax (SparseMatrix *matXZ, SparseMatrix *matZY, VF &posterior){
-
-  assert (matXZ);
-  assert (matZY);
-
-  int lengthX = matXZ->GetSeq1Length();
-  int lengthY = matZY->GetSeq2Length();
-  assert (matXZ->GetSeq2Length() == matZY->GetSeq1Length());
-
-  // for every x[i]
-  for (int i = 1; i <= lengthX; i++){
-    SafeVector<PIF>::iterator XZptr = matXZ->GetRowPtr(i);
-    SafeVector<PIF>::iterator XZend = XZptr + matXZ->GetRowSize(i);
-
-    VF::iterator base = posterior.begin() + i * (lengthY + 1);
-
-    // iterate through all x[i]-z[k]
-    while (XZptr != XZend){
-      SafeVector<PIF>::iterator ZYptr = matZY->GetRowPtr(XZptr->first);
-      SafeVector<PIF>::iterator ZYend = ZYptr + matZY->GetRowSize(XZptr->first);
-      const float XZval = XZptr->second;
-
-      // iterate through all z[k]-y[j]
-      while (ZYptr != ZYend){
-        base[ZYptr->first] += XZval * ZYptr->second;;
-        ZYptr++;
-      }
-      XZptr++;
-    }
-  }
-}
-
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-// DoIterativeRefinement()
-//
-// Performs a single round of randomized partionining iterative
-// refinement.
-/////////////////////////////////////////////////////////////////
-
-void DoIterativeRefinement (const SafeVector<SafeVector<SparseMatrix *> > &sparseMatrices,
-                            const ProbabilisticModel &model, MultiSequence* &alignment){
-  set<int> groupOne, groupTwo;
-
-  // create two separate groups
-  for (int i = 0; i < alignment->GetNumSequences(); i++){
-    if (random() % 2)
-      groupOne.insert (i);
-    else
-      groupTwo.insert (i);
-  }
-
-  if (groupOne.empty() || groupTwo.empty()) return;
-
-  // project into the two groups
-  MultiSequence *groupOneSeqs = alignment->Project (groupOne); assert (groupOneSeqs);
-  MultiSequence *groupTwoSeqs = alignment->Project (groupTwo); assert (groupTwoSeqs);
-  delete alignment;
-
-  // realign
-  alignment = AlignAlignments (groupOneSeqs, groupTwoSeqs, sparseMatrices, model);
-}
-
-/*
-float ScoreAlignment (MultiSequence *alignment, MultiSequence *sequences, SparseMatrix **sparseMatrices, const int numSeqs){
-  int totLength = 0;
-  float score = 0;
-
-  for (int a = 0; a < alignment->GetNumSequences(); a++){
-    for (int b = a+1; b < alignment->GetNumSequences(); b++){
-      Sequence *seq1 = alignment->GetSequence(a);
-      Sequence *seq2 = alignment->GetSequence(b);
-
-      const int seq1Length = sequences->GetSequence(seq1->GetLabel())->GetLength();
-      const int seq2Length = sequences->GetSequence(seq2->GetLabel())->GetLength();
-
-      totLength += min (seq1Length, seq2Length);
-
-      int pos1 = 0, pos2 = 0;
-      for (int i = 1; i <= seq1->GetLength(); i++){
-        char ch1 = seq1->GetPosition(i);
-        char ch2 = seq2->GetPosition(i);
-
-        if (ch1 != '-') pos1++;
-        if (ch2 != '-') pos2++;
-        if (ch1 != '-' && ch2 != '-'){
-          score += sparseMatrices[a * numSeqs + b]->GetValue (pos1, pos2);
-        }
-      }
-    }
-  }
-
-  return score / totLength;
-}
-*/