ANALYSIS/AliPhysicsSelection.cxx

   1 /* $Id: AliPhysicsSelection.cxx 35782 2009-10-22 11:54:31Z jgrosseo $ */
   2
   3 /**************************************************************************
   4  * Copyright(c) 1998-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  *                                                                        *
   6  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   7  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   8  *                                                                        *
   9  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
  10  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  11  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  12  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  13  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  14  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  15  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  16  **************************************************************************/
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //                      Implementation of   Class AliPhysicsSelection
  20 // This class selects collision candidates from data runs, applying selection cuts on triggers
  21 // and background rejection based on the content of the ESD
  22 //
  23 // Usage:
  24 //
  25 // Create the object:
  26 //   fPhysicsSelection = new AliPhysicsSelection;
  27 //
  28 // For MC data, call
  29 //   fPhysicsSelection->SetAnalyzeMC()
  30 //
  31 // To check if an event is a collision candidate, use:
  32 //   fPhysicsSelection->IsCollisionCandidate(fESD)
  33 //
  34 // After processing save the resulting histograms to a file with (a folder physics_selection
  35 //   will be created that contains the histograms):
  36 //   fPhysicsSelection->SaveHistograms("physics_selection")
  37 //
  38 // To print statistics after processing use:
  39 //   fPhysicsSelection->Print();
  40 //
  41 //   Origin: Jan Fiete Grosse-Oetringhaus, CERN
  42 //-------------------------------------------------------------------------
  43
  44 #include <Riostream.h>
  45 #include <TH1F.h>
  46 #include <TH2F.h>
  47 #include <TList.h>
  48 #include <TIterator.h>
  49 #include <TDirectory.h>
  50 #include <TObjArray.h>
  51
  52 #include <AliPhysicsSelection.h>
  53
  54 #include <AliTriggerAnalysis.h>
  55 #include <AliLog.h>
  56
  57 #include <AliESDEvent.h>
  58
  59 ClassImp(AliPhysicsSelection)
  60
  61 AliPhysicsSelection::AliPhysicsSelection() :
  62   AliAnalysisCuts("AliPhysicsSelection", "AliPhysicsSelection"),
  63   fCurrentRun(-1),
  64   fMC(kFALSE),
  65   fCollTrigClasses(),
  66   fBGTrigClasses(),
  67   fTriggerAnalysis(),
  68   fBackgroundIdentification(0),
  69   fHistStatistics(0),
  70   fHistBunchCrossing(0)
  71 {
  72   // constructor
  73
  74   fCollTrigClasses.SetOwner(1);
  75   fBGTrigClasses.SetOwner(1);
  76   fTriggerAnalysis.SetOwner(1);
  77
  78   AliLog::SetClassDebugLevel("AliPhysicsSelection", AliLog::kWarning);
  79 }
  80
  81 AliPhysicsSelection::~AliPhysicsSelection()
  82 {
  83   // destructor
  84
  85   fCollTrigClasses.Delete();
  86   fBGTrigClasses.Delete();
  87   fTriggerAnalysis.Delete();
  88
  89   if (fHistStatistics)
  90   {
  91     delete fHistStatistics;
  92     fHistStatistics = 0;
  93   }
  94
  95   if (fHistBunchCrossing)
  96   {
  97     delete fHistBunchCrossing;
  98     fHistBunchCrossing = 0;
  99   }
 100 }
 101
 102 Bool_t AliPhysicsSelection::CheckTriggerClass(const AliESDEvent* aEsd, const char* trigger) const
 103 {
 104   // checks if the given trigger class(es) are found for the current event
 105   // format of trigger: +TRIGGER1 -TRIGGER2
 106   //   requires TRIGGER1 and rejects TRIGGER2
 107
 108   TString str(trigger);
 109   TObjArray* tokens = str.Tokenize(" ");
 110
 111   for (Int_t i=0; i < tokens->GetEntries(); i++)
 112   {
 113     TString str2(((TObjString*) tokens->At(i))->String());
 114
 115     if (str2[0] != '+' && str2[0] != '-')
 116       AliFatal(Form("Invalid trigger syntax: %s", trigger));
 117
 118     Bool_t flag = (str2[0] == '+');
 119
 120     str2.Remove(0, 1);
 121
 122     if (flag && !aEsd->IsTriggerClassFired(str2))
 123     {
 124       AliDebug(AliLog::kDebug, Form("Rejecting event because trigger class %s is not present", str2.Data()));
 125       delete tokens;
 126       return kFALSE;
 127     }
 128     if (!flag && aEsd->IsTriggerClassFired(str2))
 129     {
 130       AliDebug(AliLog::kDebug, Form("Rejecting event because trigger class %s is present", str2.Data()));
 131       delete tokens;
 132       return kFALSE;
 133     }
 134   }
 135
 136   delete tokens;
 137   return kTRUE;
 138 }
 139
 140 Bool_t AliPhysicsSelection::IsCollisionCandidate(const AliESDEvent* aEsd)
 141 {
 142   // checks if the given event is a collision candidate
 143
 144   const AliESDHeader* esdHeader = aEsd->GetHeader();
 145   if (!esdHeader)
 146   {
 147     AliError("ESD Header could not be retrieved");
 148     return kFALSE;
 149   }
 150
 151   // check event type; should be PHYSICS = 7 for data and 0 for MC
 152   if (!fMC)
 153   {
 154     if (esdHeader->GetEventType() != 7)
 155       return kFALSE;
 156   }
 157   else
 158   {
 159     if (esdHeader->GetEventType() != 0)
 160       AliFatal(Form("Invalid event type for MC: %d", esdHeader->GetEventType()));
 161   }
 162
 163   if (fCurrentRun != aEsd->GetRunNumber())
 164     if (!Initialize(aEsd->GetRunNumber()))
 165       AliFatal(Form("Could not initialize for run %d", aEsd->GetRunNumber()));
 166
 167   Bool_t accept = kFALSE;
 168
 169   Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 170   for (Int_t i=0; i < count; i++)
 171   {
 172     const char* triggerClass = 0;
 173     if (i < fCollTrigClasses.GetEntries())
 174       triggerClass = ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String();
 175     else
 176       triggerClass = ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i - fCollTrigClasses.GetEntries()))->String();
 177
 178     AliDebug(AliLog::kDebug, Form("Processing trigger class %s", triggerClass));
 179
 180     AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = static_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(i));
 181
 182     triggerAnalysis->FillTriggerClasses(aEsd);
 183
 184     if (CheckTriggerClass(aEsd, triggerClass))
 185     {
 186       triggerAnalysis->FillHistograms(aEsd);
 187
 188       fHistStatistics->Fill(1, i);
 189
 190       Int_t fastOR = triggerAnalysis->SPDFiredChips(aEsd, 0);
 191       Bool_t v0A = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0A);
 192       Bool_t v0C = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0C);
 193       Bool_t v0ABG = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0ABG);
 194       Bool_t v0CBG = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0CBG);
 195       Bool_t v0BG = v0ABG || v0CBG;
 196
 197       if (fastOR > 0)
 198         fHistStatistics->Fill(2, i);
 199       if (fastOR > 1)
 200         fHistStatistics->Fill(3, i);
 201
 202       if (v0A)
 203         fHistStatistics->Fill(4, i);
 204       if (v0C)
 205         fHistStatistics->Fill(5, i);
 206       if (v0ABG)
 207         fHistStatistics->Fill(6, i);
 208       if (v0CBG)
 209         fHistStatistics->Fill(7, i);
 210
 211       if (fastOR > 1 && !v0BG)
 212         fHistStatistics->Fill(8, i);
 213
 214       if ((fastOR > 0 || v0A || v0C) && !v0BG)
 215         fHistStatistics->Fill(9, i);
 216
 217       if (fastOR > 0 && (v0A || v0C) && !v0BG)
 218         fHistStatistics->Fill(10, i);
 219
 220       if (v0A && v0C && !v0BG)
 221         fHistStatistics->Fill(11, i);
 222
 223       if (fastOR > 1 || (fastOR > 0 && (v0A || v0C)) || (v0A && v0C))
 224       {
 225         if (!v0BG)
 226         {
 227           fHistStatistics->Fill(12, i);
 228
 229           if (fBackgroundIdentification && !fBackgroundIdentification->IsSelected(const_cast<AliESDEvent*> (aEsd)))
 230           {
 231             AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because of background identification");
 232             fHistStatistics->Fill(13, i);
 233           }
 234           else
 235           {
 236             AliDebug(AliLog::kDebug, "Accepted event for histograms");
 237
 238             fHistStatistics->Fill(14, i);
 239             fHistBunchCrossing->Fill(aEsd->GetBunchCrossNumber(), i);
 240             if (i < fCollTrigClasses.GetEntries())
 241               accept = kTRUE;
 242           }
 243         }
 244         else
 245           AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because of V0 BG flag");
 246       }
 247       else
 248         AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because trigger condition is not fulfilled");
 249     }
 250   }
 251
 252   if (accept)
 253     AliDebug(AliLog::kDebug, "Accepted event as collision candidate");
 254
 255   return accept;
 256 }
 257
 258 Int_t AliPhysicsSelection::GetTriggerScheme(UInt_t /* runNumber */)
 259 {
 260   // returns the current trigger scheme (classes that are accepted/rejected)
 261
 262   if (fMC)
 263     return 0;
 264
 265   // TODO dependent on run number
 266   return 1;
 267 }
 268
 269 Bool_t AliPhysicsSelection::Initialize(UInt_t runNumber)
 270 {
 271   // initializes the object for the given run
 272   // TODO having the run number here and parameters hardcoded is clearly temporary, a way needs to be found to have a CDB-like configuration also for analysis
 273
 274   Bool_t oldStatus = TH1::AddDirectoryStatus();
 275   TH1::AddDirectory(kFALSE);
 276
 277   Int_t triggerScheme = GetTriggerScheme(runNumber);
 278
 279   if (fCurrentRun != -1 && triggerScheme != GetTriggerScheme(fCurrentRun))
 280     AliFatal("Processing several runs with different trigger schemes is not supported");
 281
 282   AliInfo(Form("Initializing for run %d", runNumber));
 283
 284   Bool_t firstTime = kFALSE;
 285   if (fCurrentRun == -1)
 286   {
 287     // initialize first time
 288     fCurrentRun = runNumber;
 289     firstTime = kTRUE;
 290   }
 291
 292   if (firstTime)
 293   {
 294     switch (triggerScheme)
 295     {
 296       case 0:
 297         fCollTrigClasses.Add(new TObjString(""));
 298         break;
 299
 300       case 1:
 301         fCollTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1B-ABCE-NOPF-ALL"));
 302         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1A-ABCE-NOPF-ALL"));
 303         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1C-ABCE-NOPF-ALL"));
 304         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1-E-NOPF-ALL"));
 305         break;
 306
 307       default:
 308         AliFatal(Form("Unsupported trigger scheme %d", triggerScheme));
 309     }
 310
 311     Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 312
 313     for (Int_t i=0; i<count; i++)
 314     {
 315       AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = new AliTriggerAnalysis;
 316       triggerAnalysis->SetAnalyzeMC(fMC);
 317       triggerAnalysis->EnableHistograms();
 318       triggerAnalysis->SetSPDGFOThreshhold(1);
 319       fTriggerAnalysis.Add(triggerAnalysis);
 320     }
 321
 322     if (fHistStatistics)
 323       delete fHistStatistics;
 324
 325     fHistStatistics = new TH2F("fHistStatistics", "fHistStatistics;;", 14, 0.5, 14.5, count, -0.5, -0.5 + count);
 326
 327     Int_t n = 1;
 328     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Triggered");
 329     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 1");
 330     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 2");
 331     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0A");
 332     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0C");
 333     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0A BG");
 334     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0C BG");
 335     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 2 &!V0 BG");
 336     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "(FO >= 1 | V0A | V0C) & !V0 BG");
 337     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 1 & (V0A | V0C) & !V0 BG");
 338     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0A & V0C & !V0 BG");
 339     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "(FO >= 2 | (FO >= 1 & (V0A | V0C)) | (V0A & V0C)) & !V0 BG");
 340     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Background identification");
 341     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Accepted");
 342
 343     if (fHistBunchCrossing)
 344       delete fHistBunchCrossing;
 345
 346     fHistBunchCrossing = new TH2F("fHistBunchCrossing", "fHistBunchCrossing;bunch crossing number;", 4000, -0.5, 3999.5,  count, -0.5, -0.5 + count);
 347
 348     n = 1;
 349     for (Int_t i=0; i < fCollTrigClasses.GetEntries(); i++)
 350     {
 351       fHistStatistics->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String());
 352       fHistBunchCrossing->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String());
 353       n++;
 354     }
 355     for (Int_t i=0; i < fBGTrigClasses.GetEntries(); i++)
 356     {
 357       fHistStatistics->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i))->String());
 358       fHistBunchCrossing->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i))->String());
 359       n++;
 360     }
 361   }
 362
 363   Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 364   for (Int_t i=0; i<count; i++)
 365   {
 366     AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = static_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(i));
 367
 368     switch (runNumber)
 369     {
 370       case 104315:
 371       case 104316:
 372       case 104320:
 373       case 104321:
 374       case 104439:
 375         triggerAnalysis->SetV0TimeOffset(7.5);
 376         break;
 377       default:
 378         triggerAnalysis->SetV0TimeOffset(0);
 379     }
 380   }
 381
 382   TH1::AddDirectory(oldStatus);
 383
 384   return kTRUE;
 385 }
 386
 387 void AliPhysicsSelection::Print(Option_t* /* option */) const
 388 {
 389   // print the configuration
 390
 391   Printf("Configuration initialized for run %d (MC: %d):", fCurrentRun, fMC);
 392
 393   Printf("Collision trigger classes:");
 394   for (Int_t i=0; i < fCollTrigClasses.GetEntries(); i++)
 395     Printf("%s", ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String().Data());
 396
 397   Printf("Background trigger classes:");
 398   for (Int_t i=0; i < fBGTrigClasses.GetEntries(); i++)
 399     Printf("%s", ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i))->String().Data());
 400
 401   AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = dynamic_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(0));
 402
 403   if (triggerAnalysis)
 404   {
 405     if (triggerAnalysis->GetV0TimeOffset() > 0)
 406       Printf("V0 time offset active: %.2f ns", triggerAnalysis->GetV0TimeOffset());
 407
 408     Printf("\nTotal available events:");
 409
 410     triggerAnalysis->PrintTriggerClasses();
 411   }
 412
 413   if (fHistStatistics)
 414   {
 415     Printf("\nSelection statistics for first collision trigger:");
 416
 417     Printf("Total events with correct trigger class: %d", (Int_t) fHistStatistics->GetBinContent(1, 1));
 418     Printf("Selected collision candidates: %d", (Int_t) fHistStatistics->GetBinContent(fHistStatistics->GetXaxis()->FindBin("Accepted"), 1));
 419   }
 420
 421   if (fHistBunchCrossing)
 422   {
 423     Printf("\nBunch crossing statistics:");
 424
 425     for (Int_t i=1; i<=fHistBunchCrossing->GetNbinsY(); i++)
 426     {
 427       TString str;
 428       str.Form("Trigger %s has accepted events in the bunch crossings: ", fHistBunchCrossing->GetYaxis()->GetBinLabel(i));
 429
 430       for (Int_t j=1; j<=fHistBunchCrossing->GetNbinsX(); j++)
 431         if (fHistBunchCrossing->GetBinContent(j, i) > 0)
 432           str += Form("%d, ", (Int_t) fHistBunchCrossing->GetXaxis()->GetBinCenter(j));
 433
 434       Printf("%s", str.Data());
 435     }
 436
 437     for (Int_t j=1; j<=fHistBunchCrossing->GetNbinsX(); j++)
 438     {
 439       Int_t count = 0;
 440       for (Int_t i=1; i<=fHistBunchCrossing->GetNbinsY(); i++)
 441       {
 442         if (fHistBunchCrossing->GetBinContent(j, i) > 0)
 443           count++;
 444       }
 445       if (count > 1)
 446         Printf("WARNING: Bunch crossing %d has more than one trigger class active. Check BPTX functioning for this run!", (Int_t) fHistBunchCrossing->GetXaxis()->GetBinCenter(j));
 447     }
 448   }
 449 }
 450
 451 Long64_t AliPhysicsSelection::Merge(TCollection* list)
 452 {
 453   // Merge a list of AliMultiplicityCorrection objects with this (needed for
 454   // PROOF).
 455   // Returns the number of merged objects (including this).
 456
 457   if (!list)
 458     return 0;
 459
 460   if (list->IsEmpty())
 461     return 1;
 462
 463   TIterator* iter = list->MakeIterator();
 464   TObject* obj;
 465
 466   // collections of all histograms
 467   const Int_t nHists = 9;
 468   TList collections[nHists];
 469
 470   Int_t count = 0;
 471   while ((obj = iter->Next())) {
 472
 473     AliPhysicsSelection* entry = dynamic_cast<AliPhysicsSelection*> (obj);
 474     if (entry == 0)
 475       continue;
 476
 477     collections[0].Add(&(entry->fTriggerAnalysis));
 478     if (entry->fHistStatistics)
 479       collections[1].Add(entry->fHistStatistics);
 480     if (entry->fHistBunchCrossing)
 481       collections[2].Add(entry->fHistBunchCrossing);
 482     if (entry->fBackgroundIdentification)
 483       collections[3].Add(entry->fBackgroundIdentification);
 484
 485     count++;
 486   }
 487
 488   fTriggerAnalysis.Merge(&collections[0]);
 489   if (fHistStatistics)
 490     fHistStatistics->Merge(&collections[1]);
 491   if (fHistBunchCrossing)
 492     fHistBunchCrossing->Merge(&collections[2]);
 493   if (fBackgroundIdentification)
 494     fBackgroundIdentification->Merge(&collections[3]);
 495
 496   delete iter;
 497
 498   return count+1;
 499 }
 500
 501 void AliPhysicsSelection::SaveHistograms(const char* folder) const
 502 {
 503   // write histograms to current directory
 504
 505   if (!fHistStatistics)
 506     return;
 507
 508   if (folder)
 509   {
 510     gDirectory->mkdir(folder);
 511     gDirectory->cd(folder);
 512   }
 513
 514   fHistStatistics->Write();
 515   fHistBunchCrossing->Write();
 516
 517   Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 518   for (Int_t i=0; i < count; i++)
 519   {
 520     TString triggerClass = "trigger_histograms_";
 521     if (i < fCollTrigClasses.GetEntries())
 522       triggerClass += ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String();
 523     else
 524       triggerClass += ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i - fCollTrigClasses.GetEntries()))->String();
 525
 526     gDirectory->mkdir(triggerClass);
 527     gDirectory->cd(triggerClass);
 528
 529     static_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(i))->SaveHistograms();
 530
 531     gDirectory->cd("..");
 532   }
 533
 534   if (fBackgroundIdentification)
 535   {
 536     gDirectory->mkdir("background_identification");
 537     gDirectory->cd("background_identification");
 538
 539     fBackgroundIdentification->GetOutput()->Write();
 540
 541     gDirectory->cd("..");
 542   }
 543
 544   if (folder)
 545     gDirectory->cd("..");
 546 }