EMCAL/AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.cxx

   1 // -*- mode: c++ -*-
   2 /**************************************************************************
   3  * This file is property of and copyright by                              *
   4  * the Relativistic Heavy Ion Group (RHIG), Yale University, US, 2009     *
   5  *                                                                        *
   6  * Primary Author: Per Thomas Hille  <perthomas.hille@yale.edu>           *
   7  *                                                                        *
   8  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   9  * Please report bugs to   perthomas.hille@yale.edu                       *
  10  *                                                                        *
  11  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
  12  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  13  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  14  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  15  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  16  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  17  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  18  **************************************************************************/
  19
  20 // The Peak-Finder algorithm
  21 // The amplitude is extracted  as a
  22 // weighted sum of the samples using the
  23 // best possible weights.
  24 // The wights is calculated only once and the
  25 // Actual extraction of amplitude and peak position
  26 // Is done with a simple vector multiplication, allowing for
  27 // Extreemely fast computations.
  28
  29 #include "AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.h"
  30 #include "AliCaloBunchInfo.h"
  31 #include "AliCaloFitResults.h"
  32 #include "TMath.h"
  33 #include "AliLog.h"
  34 #include "AliCDBEntry.h"
  35 #include "AliCDBManager.h"
  36 #include "TFile.h"
  37 #include "AliCaloPeakFinderVectors.h"
  38 #include <iostream>
  39
  40 using namespace std;
  41
  42
  43 ClassImp( AliCaloRawAnalyzerPeakFinder )
  44
  45
  46 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::AliCaloRawAnalyzerPeakFinder() :AliCaloRawAnalyzer("Peak-Finder", "PF"),
  47                                                               fPeakFinderVectors(0),
  48                                                               fRunOnAlien(false),
  49                                                               fIsInitialized(false)
  50 {
  51   //Comment
  52   fAlgo= Algo::kPeakFinder;
  53   InitOCDB(fRunOnAlien);
  54   fPeakFinderVectors = new AliCaloPeakFinderVectors() ;
  55   ResetVectors();
  56   LoadVectorsOCDB();
  57 }
  58
  59
  60 void
  61 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::InitOCDB(bool alien) const
  62 {
  63   // Setting the default OCDB pathe depending on wether we work locally or on the GRID.
  64   if( !AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet ())
  65     {
  66       AliCDBManager::Instance()->SetDefaultStorage(  alien == true ? "alien://$ALICE_ROOT/OCDB" : "local://$ALICE_ROOT/OCDB" );
  67       AliCDBManager::Instance()->SetRun(100);
  68     }
  69 }
  70
  71
  72 void
  73 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::ResetVectors()
  74 {
  75   //As name implies
  76   for(int i=0; i < PF::MAXSTART; i++)
  77     {
  78       for(int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++ )
  79         {
  80           for(int k=0; k < 100; k++ )
  81             {
  82               fPFAmpVectors[i][j][k] = 0;
  83               fPFTofVectors[i][j][k] = 0;
  84               fPFAmpVectorsCoarse[i][j][k] = 0;
  85               fPFTofVectorsCoarse[i][j][k] = 0;
  86             }
  87         }
  88     }
  89 }
  90
  91
  92 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::~AliCaloRawAnalyzerPeakFinder()
  93 {
  94   //comment
  95 }
  96
  97
  98 Double_t
  99 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::ScanCoarse(const Double_t *const array, const int length ) const
 100 {
 101   // Fisrt (coarce) estimate of Amplitude using the Peak-Finder.
 102   // The output of the first iteration is sued to select vectors
 103   // for the second iteration.
 104
 105   Double_t tmpTof = 0;
 106   Double_t tmpAmp= 0;
 107
 108   for(int i=0; i < length; i++)
 109     {
 110       tmpTof += fPFTofVectorsCoarse[0][length][i]*array[i];
 111       tmpAmp += fPFAmpVectorsCoarse[0][length][i]*array[i];
 112     }
 113
 114   tmpTof = tmpTof / tmpAmp ;
 115   return tmpTof;
 116 }
 117
 118
 119 AliCaloFitResults
 120 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::Evaluate( const vector<AliCaloBunchInfo> &bunchvector, const UInt_t altrocfg1,  const UInt_t altrocfg2 )
 121 {
 122   // Evaluation of amplitude and TOF
 123   if( fIsInitialized == false )
 124     {
 125       cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "ERROR, peakfinder vectors not loaded" << endl;
 126       return  AliCaloFitResults(kInvalid, kInvalid);
 127     }
 128
 129   // Extracting the amplitude using the Peak-Finder algorithm
 130   // The amplitude is a weighted sum of the samples using
 131   // optimum weights.
 132
 133   short maxampindex; //index of maximum amplitude
 134   short maxamp; //Maximum amplitude
 135   fAmp = 0;
 136   int index = SelectBunch( bunchvector,  &maxampindex,  &maxamp );
 137
 138   if( index >= 0)
 139     {
 140       Float_t ped = ReverseAndSubtractPed( &(bunchvector.at(index))  ,  altrocfg1, altrocfg2, fReversed  );
 141       Float_t maxf = TMath::MaxElement(   bunchvector.at(index).GetLength(),  fReversed );
 142       short timebinOffset = maxampindex - (bunchvector.at( index ).GetLength()-1);
 143
 144       if(  maxf < fAmpCut  ||  ( maxamp - ped) > fOverflowCut  ) // (maxamp - ped) > fOverflowCut = Close to saturation (use low gain then)
 145         {
 146           return  AliCaloFitResults( maxamp, ped, Ret::kCrude, maxf, timebinOffset);
 147         }
 148       else if ( maxf >= fAmpCut )
 149         {
 150           int first = 0;
 151           int last = 0;
 152           short maxrev = maxampindex  -  bunchvector.at(index).GetStartBin();
 153           SelectSubarray( fReversed,  bunchvector.at(index).GetLength(), maxrev, &first, &last, fFitArrayCut);
 154           int nsamples =  last - first;
 155
 156           if( ( nsamples  )  >= fNsampleCut ) // no if statement needed really; keep for readability
 157             {
 158               int startbin = bunchvector.at(index).GetStartBin();
 159               int n = last - first;
 160               int pfindex = n - fNsampleCut;
 161               pfindex = pfindex > PF::SAMPLERANGE ? PF::SAMPLERANGE : pfindex;
 162
 163               int dt =  maxampindex - startbin -2;
 164               int tmpindex = 0;
 165
 166
 167               Float_t tmptof = ScanCoarse( &fReversed[dt] , n );
 168
 169               if( tmptof < -1 )
 170                 {
 171                   tmpindex = 0;
 172                 }
 173               else
 174                 if( tmptof  > -1 && tmptof < 100 )
 175                   {
 176                     tmpindex = 1;
 177                   }
 178                 else
 179                   {
 180                     tmpindex = 2;
 181                   }
 182
 183               double tof = 0;
 184
 185               for(int k=0; k < PF::SAMPLERANGE; k++   )
 186                 {
 187                   tof +=  fPFTofVectors[0][pfindex][k]*fReversed[ dt  +k + tmpindex -1 ];
 188                 }
 189
 190               for( int i=0; i < PF::SAMPLERANGE; i++ )
 191                 {
 192                   {
 193                     fAmp += fPFAmpVectors[0][pfindex][i]*fReversed[ dt  +i  +tmpindex -1 ];
 194                   }
 195                 }
 196               if( TMath::Abs(  (maxf - fAmp  )/maxf )  >   0.1 )
 197                 {
 198                   fAmp = maxf;
 199                 }
 200
 201               tof = timebinOffset - 0.01*tof/fAmp - fL1Phase/TIMEBINWITH; // clock
 202
 203               // use local-array time for chi2 estimate
 204               Float_t chi2 = CalculateChi2(fAmp, tof-timebinOffset+maxrev, first, last);
 205               Int_t ndf = last - first - 1; // nsamples - 2
 206               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , Ret::kFitPar, fAmp, tof,
 207                                         timebinOffset, chi2, ndf,
 208                                         Ret::kDummy, AliCaloFitSubarray(index, maxrev, first, last) );
 209             }
 210           else
 211             {
 212               Float_t chi2 = CalculateChi2(maxf, maxrev, first, last);
 213               Int_t ndf = last - first - 1; // nsamples - 2
 214               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , Ret::kCrude, maxf, timebinOffset,
 215                                         timebinOffset, chi2, ndf, Ret::kDummy, AliCaloFitSubarray(index, maxrev, first, last) );
 216             }
 217         } // ampcut
 218     }
 219   return  AliCaloFitResults(kInvalid, kInvalid);
 220 }
 221
 222
 223 void
 224 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::CopyVectors( const AliCaloPeakFinderVectors *const pfv )
 225 {
 226   // As name implies
 227   if ( pfv != 0)
 228     {
 229       for(int i = 0;  i < PF::MAXSTART ; i++)
 230         {
 231           for( int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++)
 232             {
 233               pfv->GetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j] ,  fPFTofVectors[i][j],
 234                               fPFAmpVectorsCoarse[i][j] , fPFTofVectorsCoarse[i][j]  );
 235
 236               fPeakFinderVectors->SetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j], fPFTofVectors[i][j],
 237                                              fPFAmpVectorsCoarse[i][j], fPFTofVectorsCoarse[i][j] );
 238             }
 239         }
 240     }
 241   else
 242     {
 243       AliFatal( "pfv = ZERO !!!!!!!");
 244     }
 245 }
 246
 247
 248 void
 249 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::LoadVectorsOCDB()
 250 {
 251   //Loading of Peak-Finder  vectors from the
 252   //Offline Condition Database  (OCDB)
 253   AliCDBEntry* entry = AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/PeakFinder/");
 254
 255   if( entry != 0 )
 256   {
 257     cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Printing metadata !! " << endl;
 258     entry->PrintMetaData();
 259     AliCaloPeakFinderVectors  *pfv = (AliCaloPeakFinderVectors *)entry->GetObject();
 260     if( pfv == 0 )
 261     {
 262       cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "_ ERRROR " << endl;
 263     }
 264     CopyVectors( pfv );
 265
 266     if( pfv != 0 )
 267     {
 268       fIsInitialized = true;
 269     }
 270   }
 271 }
 272
 273
 274 void
 275 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::LoadVectorsASCII()
 276 {
 277   //Read in the Peak finder vecors from ASCI files
 278   fIsInitialized= true;
 279   const Int_t buffersize = 256;
 280   for(int i = 0;  i < PF::MAXSTART ; i++)
 281   {
 282     for( int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++)
 283     {
 284       char filenameCoarse[buffersize];
 285       char filename[buffersize];
 286       int n = j+fNsampleCut;
 287       double start = (double)i+0;
 288
 289       snprintf(filename, buffersize,       "%s/EMCAL/vectors-emcal/start%.1fN%dtau0.235fs10dt1.0.txt", getenv("ALICE_ROOT"), start, n);
 290       snprintf(filenameCoarse, buffersize, "%s/EMCAL/vectors-emcal/start%.1fN%dtau0.235fs10dt3.0.txt", getenv("ALICE_ROOT"), start, n);
 291
 292       FILE *fp  =  fopen(filename, "r");
 293       FILE *fpc =  fopen(filenameCoarse, "r");
 294
 295       if( fp == 0 )
 296             {
 297               AliFatal( Form( "could not open file: %s", filename ) );
 298             }
 299       else if(fpc == 0)
 300             {
 301               AliFatal( Form( "could not open file: %s", filenameCoarse ) );
 302             }
 303       else
 304             {
 305               for(int m = 0; m < n ; m++ )
 306         {
 307           fscanf(fp,  "%lf\t", &fPFAmpVectors[i][j][m] );
 308           fscanf(fpc, "%lf\t", &fPFAmpVectorsCoarse[i][j][m] );
 309         }
 310               fscanf(fp,   "\n" );
 311               fscanf(fpc,  "\n" );
 312               for(int m = 0; m < n ; m++ )
 313         {
 314           fscanf(fp, "%lf\t",   &fPFTofVectors[i][j][m]  );
 315           fscanf(fpc, "%lf\t",  &fPFTofVectorsCoarse[i][j][m]  );
 316         }
 317
 318               fPeakFinderVectors->SetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j], fPFTofVectors[i][j],
 319                                       fPFAmpVectorsCoarse[i][j], fPFTofVectorsCoarse[i][j] );
 320
 321             }
 322
 323       if(fp) fclose (fp );
 324       if(fpc)fclose (fpc);
 325
 326     }
 327   }
 328 }
 329
 330
 331 void
 332 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::WriteRootFile() const
 333 {
 334   // Utility function to write Peak-Finder vectors to an root file
 335   // The output is used to create an OCDB entry.
 336   fPeakFinderVectors->PrintVectors();
 337   TFile *f = new TFile("peakfindervectors2.root",  "recreate" );
 338   fPeakFinderVectors->Write();
 339   f->Close();
 340   delete f;
 341 }
 342
 343
 344 void
 345 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::PrintVectors()
 346 {
 347   for(int i=0; i < 20; i++)
 348     {
 349       for( int j = 0; j < PF::MAXSTART; j ++ )
 350         {
 351           for( int k=0; k < PF::SAMPLERANGE; k++ )
 352             {
 353               cout << fPFAmpVectors[j][k][i] << "\t" ;
 354             }
 355         }
 356       cout << endl;
 357     }
 358   cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ":.... DONE !!" << endl;
 359 }