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index 3b9b4637594eef1703d41bb79410d86ee41c08d8..54fd09a69a2fb137d95ec5206b0390cb2aaba137 100644 (file)
@@ -48,7 +48,7 @@ notice identical to this one.
 @title GiNaC @value{VERSION}
 @subtitle An open framework for symbolic computation within the C++ programming language
 @subtitle @value{UPDATED}
-@author @uref{http://www.ginac.de}
+@author @uref{https://www.ginac.de}
 
 @page
 @vskip 0pt plus 1filll
@@ -126,7 +126,7 @@ hand-made documentation like this one is difficult to keep in sync with
 the development, the actual documentation is inside the sources in the
 form of comments.  That documentation may be parsed by one of the many
 Javadoc-like documentation systems.  If you fail at generating it you
-may access it from @uref{http://www.ginac.de/reference/, the GiNaC home
+may access it from @uref{https://www.ginac.de/reference/, the GiNaC home
 page}.  It is an invaluable resource not only for the advanced user who
 wishes to extend the system (or chase bugs) but for everybody who wants
 to comprehend the inner workings of GiNaC.  This little tutorial on the
@@ -372,8 +372,8 @@ lambda^2-3*lambda+11
 @end example
 
 Multivariate polynomials and rational functions may be expanded,
-collected and normalized (i.e. converted to a ratio of two coprime 
-polynomials):
+collected, factorized, and normalized (i.e. converted to a ratio of
+two coprime polynomials):
 
 @example
 > a = x^4 + 2*x^2*y^2 + 4*x^3*y + 12*x*y^3 - 3*y^4;
@@ -382,6 +382,8 @@ polynomials):
 4*x*y-y^2+x^2
 > expand(a*b);
 8*x^5*y+17*x^4*y^2+43*x^2*y^4-24*x*y^5+16*x^3*y^3+3*y^6+x^6
+> factor(%);
+(4*x*y+x^2-y^2)^2*(x^2+3*y^2)
 > collect(a+b,x);
 4*x^3*y-y^2-3*y^4+(12*y^3+4*y)*x+x^4+x^2*(1+2*y^2)
 > collect(a+b,y);
@@ -390,6 +392,9 @@ polynomials):
 3*y^2+x^2
 @end example
 
+Here we have made use of the @command{ginsh}-command @code{%} to pop the
+previously evaluated element from @command{ginsh}'s internal stack.
+
 You can differentiate functions and expand them as Taylor or Laurent
 series in a very natural syntax (the second argument of @code{series} is
 a relation defining the evaluation point, the third specifies the
@@ -414,9 +419,6 @@ x^(-1)-0.5772156649015328606+(0.9890559953279725555)*x
 -Euler-1/12+Order((x-1/2*Pi)^3)
 @end example
 
-Here we have made use of the @command{ginsh}-command @code{%} to pop the
-previously evaluated element from @command{ginsh}'s internal stack.
-
 Often, functions don't have roots in closed form.  Nevertheless, it's
 quite easy to compute a solution numerically, to arbitrary precision:
 
@@ -484,7 +486,7 @@ required for the configuration, it can be downloaded from
 @uref{http://pkg-config.freedesktop.org}.
 Last but not least, the CLN library
 is used extensively and needs to be installed on your system.
-Please get it from @uref{http://www.ginac.de/CLN/} (it is licensed under
+Please get it from @uref{https://www.ginac.de/CLN/} (it is licensed under
 the GPL) and install it prior to trying to install GiNaC.  The configure
 script checks if it can find it and if it cannot, it will refuse to
 continue.
@@ -3824,6 +3826,7 @@ avoided.
 * Symmetrization::
 * Built-in functions::              List of predefined mathematical functions.
 * Multiple polylogarithms::
+* Iterated integrals::
 * Complex expressions::
 * Solving linear systems of equations::
 * Input/output::                    Input and output of expressions.
@@ -5871,6 +5874,12 @@ GiNaC contains the following predefined mathematical functions:
 @cindex @code{zeta()}
 @item @code{zetaderiv(n, x)}
 @tab derivatives of Riemann's zeta function
+@item @code{iterated_integral(a, y)}
+@tab iterated integral
+@cindex @code{iterated_integral()}
+@item @code{iterated_integral(a, y, N)}
+@tab iterated integral with explicit truncation parameter
+@cindex @code{iterated_integral()}
 @item @code{tgamma(x)}
 @tab gamma function
 @cindex @code{tgamma()}
@@ -5886,6 +5895,12 @@ GiNaC contains the following predefined mathematical functions:
 @cindex @code{psi()}
 @item @code{psi(n, x)}
 @tab derivatives of psi function (polygamma functions)
+@item @code{EllipticK(x)}
+@tab complete elliptic integral of the first kind
+@cindex @code{EllipticK()}
+@item @code{EllipticE(x)}
+@tab complete elliptic integral of the second kind
+@cindex @code{EllipticE()}
 @item @code{factorial(n)}
 @tab factorial function @math{n!}
 @cindex @code{factorial()}
@@ -5966,7 +5981,7 @@ GiNaC uses the opposite order: firstly expands the function and then its
 argument. Of course, a user can fine-tune this behavior by sequential
 calls of several @code{expand()} methods with desired flags.
 
-@node Multiple polylogarithms, Complex expressions, Built-in functions, Methods and functions
+@node Multiple polylogarithms, Iterated integrals, Built-in functions, Methods and functions
 @c    node-name, next, previous, up
 @subsection Multiple polylogarithms
 
@@ -5980,7 +5995,7 @@ calls of several @code{expand()} methods with desired flags.
 The multiple polylogarithm is the most generic member of a family of functions,
 to which others like the harmonic polylogarithm, Nielsen's generalized
 polylogarithm and the multiple zeta value belong.
-Everyone of these functions can also be written as a multiple polylogarithm with specific
+Each of these functions can also be written as a multiple polylogarithm with specific
 parameters. This whole family of functions is therefore often referred to simply as
 multiple polylogarithms, containing @code{Li}, @code{G}, @code{H}, @code{S} and @code{zeta}.
 The multiple polylogarithm itself comes in two variants: @code{Li} and @code{G}. While
@@ -6149,7 +6164,71 @@ J.Borwein, D.Bradley, D.Broadhurst, P.Lisonek, Trans.Amer.Math.Soc. 353/3 (2001)
 @cite{Numerical Evaluation of Multiple Polylogarithms}, 
 J.Vollinga, S.Weinzierl, hep-ph/0410259
 
-@node Complex expressions, Solving linear systems of equations, Multiple polylogarithms, Methods and functions
+@node Iterated integrals, Complex expressions, Multiple polylogarithms, Methods and functions
+@c    node-name, next, previous, up
+@subsection Iterated integrals
+
+Multiple polylogarithms are a particular example of iterated integrals.
+An iterated integral is defined by the function @code{iterated_integral(a,y)}.
+The variable @code{y} gives the upper integration limit for the outermost integration, by convention the lower integration limit is always set to zero.
+The variable @code{a} must be a GiNaC @code{lst} containing sub-classes of @code{integration_kernel} as elements.
+The depth of the iterated integral corresponds to the number of elements of @code{a}.
+The available integrands for iterated integrals are
+(for a more detailed description the user is referred to the publications listed at the end of this section)
+@cartouche
+@multitable @columnfractions .40 .60
+@item @strong{Class} @tab @strong{Description}
+@item @code{integration_kernel()}
+@tab Base class, represents the one-form @math{dy}
+@cindex @code{integration_kernel()}
+@item @code{basic_log_kernel()}
+@tab Logarithmic one-form @math{dy/y}
+@cindex @code{basic_log_kernel()}
+@item @code{multiple_polylog_kernel(z_j)}
+@tab The one-form @math{dy/(y-z_j)}
+@cindex @code{multiple_polylog_kernel()}
+@item @code{ELi_kernel(n, m, x, y)}
+@tab The one form @math{ELi_{n;m}(x;y;q) dq/q}
+@cindex @code{ELi_kernel()}
+@item @code{Ebar_kernel(n, m, x, y)}
+@tab The one form @math{\overline{E}_{n;m}(x;y;q) dq/q}
+@cindex @code{Ebar_kernel()}
+@item @code{Kronecker_dtau_kernel(k, z_j, K, C_k)}
+@tab The one form @math{C_k K (k-1)/(2 \pi i)^k g^{(k)}(z_j,K \tau) dq/q}
+@cindex @code{Kronecker_dtau_kernel()}
+@item @code{Kronecker_dz_kernel(k, z_j, tau, K, C_k)}
+@tab The one form @math{C_k (2 \pi i)^{2-k} g^{(k-1)}(z-z_j,K \tau) dz}
+@cindex @code{Kronecker_dz_kernel()}
+@item @code{Eisenstein_kernel(k, N, a, b, K, C_k)}
+@tab The one form @math{C_k E_{k,N,a,b,K}(\tau) dq/q}
+@cindex @code{Eisenstein_kernel()}
+@item @code{Eisenstein_h_kernel(k, N, r, s, C_k)}
+@tab The one form @math{C_k h_{k,N,r,s}(\tau) dq/q}
+@cindex @code{Eisenstein_h_kernel()}
+@item @code{modular_form_kernel(k, P, C_k)}
+@tab The one form @math{C_k P dq/q}
+@cindex @code{modular_form_kernel()}
+@item @code{user_defined_kernel(f, y)}
+@tab The one form @math{f(y) dy}
+@cindex @code{user_defined_kernel()}
+@end multitable
+@end cartouche
+All parameters are assumed to be such that all integration kernels have a convergent Laurent expansion
+around zero with at most a simple pole at zero.
+The iterated integral may also be called with an optional third parameter
+@code{iterated_integral(a,y,N_trunc)}, in which case the numerical evaluation will truncate the series
+expansion at order @code{N_trunc}.
+
+The classes @code{Eisenstein_kernel()}, @code{Eisenstein_h_kernel()} and @code{modular_form_kernel()}
+provide a method @code{q_expansion_modular_form(q, order)}, which can used to obtain the q-expansion
+of @math{E_{k,N,a,b,K}(\tau)}, @math{h_{k,N,r,s}(\tau)} or @math{P} to the specified order.
+
+Useful publications:
+
+@cite{Numerical evaluation of iterated integrals related to elliptic Feynman integrals}, 
+M.Walden, S.Weinzierl, arXiv:2010.05271
+
+@node Complex expressions, Solving linear systems of equations, Iterated integrals, Methods and functions
 @c    node-name, next, previous, up
 @section Complex expressions
 @c
@@ -6694,8 +6773,8 @@ expression a unique name:
 
 @example
 #include <fstream>
-using namespace std;
 #include <ginac/ginac.h>
+using namespace std;
 using namespace GiNaC;
 
 int main()
@@ -7611,9 +7690,8 @@ product in a C++ @code{struct}:
 
 @example
 #include <iostream>
-using namespace std;
-
 #include <ginac/ginac.h>
+using namespace std;
 using namespace GiNaC;
 
 struct sprod_s @{
@@ -8005,9 +8083,8 @@ as follows:
 #include <iostream>
 #include <string>   
 #include <stdexcept>
-using namespace std;
-
 #include <ginac/ginac.h>
+using namespace std;
 using namespace GiNaC;
 @end example