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               int dt =  maxampindex - startbin -2;
 163               int tmpindex = 0;
 164               Float_t tmptof = ScanCoarse( &fReversed[dt] , n );
 165
 166               if( tmptof < -1 )
 167                 {
 168                   tmpindex = 0;
 169                 }
 170               else
 171                 if( tmptof  > -1 && tmptof < 100 )
 172                   {
 173                     tmpindex = 1;
 174                   }
 175                 else
 176                   {
 177                     tmpindex = 2;
 178                   }
 179
 180               double tof = 0;
 181               for(int k=0; k < PF::SAMPLERANGE; k++   )
 182                 {
 183                   tof +=  fPFTofVectors[0][pfindex][k]*fReversed[ dt  +k + tmpindex -1 ];
 184                 }
 185               for( int i=0; i < PF::SAMPLERANGE; i++ )
 186                 {
 187                   {
 188
 189                     fAmp += fPFAmpVectors[0][pfindex][i]*fReversed[ dt  +i  +tmpindex -1 ];
 190                   }
 191                 }
 192
 193               if( TMath::Abs(  (maxf - fAmp  )/maxf )  >   0.1 )
 194                 {
 195                   fAmp = maxf;
 196                 }
 197
 198               tof = timebinOffset - 0.01*tof/fAmp - fL1Phase/TIMEBINWITH; // clock
 199               Float_t chi2 = CalculateChi2(fAmp, tof-timebinOffset+maxrev, first, last);
 200               Int_t ndf = last - first - 1; // nsamples - 2
 201               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , Ret::kFitPar, fAmp, tof,
 202                                         timebinOffset, chi2, ndf,
 203                                         Ret::kDummy, AliCaloFitSubarray(index, maxrev, first, last) );
 204             }
 205           else
 206             {
 207               Float_t chi2 = CalculateChi2(maxf, maxrev, first, last);
 208               Int_t ndf = last - first - 1; // nsamples - 2
 209               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , Ret::kCrude, maxf, timebinOffset,
 210                                         timebinOffset, chi2, ndf, Ret::kDummy, AliCaloFitSubarray(index, maxrev, first, last) );
 211             }
 212         } // ampcut
 213     }
 214   return  AliCaloFitResults(kInvalid, kInvalid);
 215 }
 216
 217
 218 void
 219 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::CopyVectors( const AliCaloPeakFinderVectors *const pfv )
 220 {
 221   // As name implies
 222   if ( pfv != 0)
 223     {
 224       for(int i = 0;  i < PF::MAXSTART ; i++)
 225         {
 226           for( int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++)
 227             {
 228               pfv->GetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j] ,  fPFTofVectors[i][j],
 229                               fPFAmpVectorsCoarse[i][j] , fPFTofVectorsCoarse[i][j]  );
 230
 231               fPeakFinderVectors->SetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j], fPFTofVectors[i][j],
 232                                              fPFAmpVectorsCoarse[i][j], fPFTofVectorsCoarse[i][j] );
 233             }
 234         }
 235     }
 236   else
 237     {
 238       AliFatal( "pfv = ZERO !!!!!!!");
 239     }
 240 }
 241
 242
 243 void
 244 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::LoadVectorsOCDB()
 245 {
 246   //Loading of Peak-Finder  vectors from the
 247   //Offline Condition Database  (OCDB)
 248   AliCDBEntry* entry = AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/PeakFinder/");
 249
 250   if( entry != 0 )
 251   {
 252     //cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Printing metadata !! " << endl;
 253     //entry->PrintMetaData();
 254     AliCaloPeakFinderVectors  *pfv = (AliCaloPeakFinderVectors *)entry->GetObject();
 255     if( pfv == 0 )
 256     {
 257       cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "_ ERRROR " << endl;
 258     }
 259     CopyVectors( pfv );
 260
 261     if( pfv != 0 )
 262     {
 263       fIsInitialized = true;
 264     }
 265   }
 266 }
 267
 268
 269 void
 270 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::LoadVectorsASCII()
 271 {
 272   //Read in the Peak finder vecors from ASCI files
 273   fIsInitialized= true;
 274   const Int_t buffersize = 256;
 275   for(int i = 0;  i < PF::MAXSTART ; i++)
 276   {
 277     for( int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++)
 278     {
 279       char filenameCoarse[buffersize];
 280       char filename[buffersize];
 281       int n = j+fNsampleCut;
 282       double start = (double)i+0;
 283
 284       snprintf(filename, buffersize,       "%s/EMCAL/vectors-emcal/start%.1fN%dtau0.235fs10dt1.0.txt", getenv("ALICE_ROOT"), start, n);
 285       snprintf(filenameCoarse, buffersize, "%s/EMCAL/vectors-emcal/start%.1fN%dtau0.235fs10dt3.0.txt", getenv("ALICE_ROOT"), start, n);
 286
 287       FILE *fp  =  fopen(filename, "r");
 288       FILE *fpc =  fopen(filenameCoarse, "r");
 289
 290       if( fp == 0 )
 291             {
 292               AliFatal( Form( "could not open file: %s", filename ) );
 293             }
 294       else if(fpc == 0)
 295             {
 296               AliFatal( Form( "could not open file: %s", filenameCoarse ) );
 297             }
 298       else
 299             {
 300               for(int m = 0; m < n ; m++ )
 301         {
 302           fscanf(fp,  "%lf\t", &fPFAmpVectors[i][j][m] );
 303           fscanf(fpc, "%lf\t", &fPFAmpVectorsCoarse[i][j][m] );
 304         }
 305               fscanf(fp,   "\n" );
 306               fscanf(fpc,  "\n" );
 307               for(int m = 0; m < n ; m++ )
 308         {
 309           fscanf(fp, "%lf\t",   &fPFTofVectors[i][j][m]  );
 310           fscanf(fpc, "%lf\t",  &fPFTofVectorsCoarse[i][j][m]  );
 311         }
 312
 313               fPeakFinderVectors->SetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j], fPFTofVectors[i][j],
 314                                       fPFAmpVectorsCoarse[i][j], fPFTofVectorsCoarse[i][j] );
 315
 316             }
 317
 318       if(fp) fclose (fp );
 319       if(fpc)fclose (fpc);
 320
 321     }
 322   }
 323 }
 324
 325
 326 void
 327 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::WriteRootFile() const
 328 {
 329   // Utility function to write Peak-Finder vectors to an root file
 330   // The output is used to create an OCDB entry.
 331   fPeakFinderVectors->PrintVectors();
 332   TFile *f = new TFile("peakfindervectors2.root",  "recreate" );
 333   fPeakFinderVectors->Write();
 334   f->Close();
 335   delete f;
 336 }
 337
 338
 339 void
 340 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::PrintVectors()
 341 {
 342   for(int i=0; i < 20; i++)
 343     {
 344       for( int j = 0; j < PF::MAXSTART; j ++ )
 345         {
 346           for( int k=0; k < PF::SAMPLERANGE; k++ )
 347             {
 348               cout << fPFAmpVectors[j][k][i] << "\t" ;
 349             }
 350         }
 351       cout << endl;
 352     }
 353   cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ":.... DONE !!" << endl;
 354 }