EMCAL/AliEMCALClusterizerv1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  19 //  August 2002 Yves Schutz: clone PHOS as closely as possible and intoduction
  20 //                           of new  IO (à la PHOS)
  21 //  Mar 2007, Aleksei Pavlinov - new algoritmh of pseudo clusters
  22 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  24 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  25 //  Results are stored in TreeR#, branches EMCALTowerRP (EMC recPoints),
  26 //  EMCALPreShoRP (CPV RecPoints) and AliEMCALClusterizer (Clusterizer with all
  27 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  28 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  29 //  standalone mode.
  30 // Use Case:
  31 //  root [0] AliEMCALClusterizerv1 * cl = new AliEMCALClusterizerv1("galice.root")
  32 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  33 //               //reads gAlice from header file "..."
  34 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  35 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  36 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  37 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  38 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  39 //               //sets another title four output branches
  40 //  root [4] cl->SetTowerLocalMaxCut(0.03)
  41 //               //set clusterization parameters
  42 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  43 //               //once more finds RecPoints options are
  44 //               // deb - print number of found rec points
  45 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  46 //               // time - print benchmarking results
  47
  48 // --- ROOT system ---
  49 #include <cassert>
  50
  51 class TROOT;
  52 #include <TH1.h>
  53 #include <TFile.h>
  54 class TFolder;
  55 #include <TMath.h>
  56 #include <TMinuit.h>
  57 #include <TTree.h>
  58 class TSystem;
  59 #include <TBenchmark.h>
  60 #include <TBrowser.h>
  61 #include <TROOT.h>
  62
  63 // --- Standard library ---
  64
  65
  66 // --- AliRoot header files ---
  67 #include "AliRunLoader.h"
  68 #include "AliRun.h"
  69 #include "AliESD.h"
  70 #include "AliEMCALClusterizerv1.h"
  71 #include "AliEMCALRecPoint.h"
  72 #include "AliEMCALDigit.h"
  73 #include "AliEMCALDigitizer.h"
  74 #include "AliEMCAL.h"
  75 #include "AliEMCALGeometry.h"
  76 #include "AliEMCALRecParam.h"
  77 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  78 #include "AliCDBManager.h"
  79 #include "AliCaloCalibPedestal.h"
  80 #include "AliEMCALCalibData.h"
  81 class AliCDBStorage;
  82 #include "AliCDBEntry.h"
  83
  84 ClassImp(AliEMCALClusterizerv1)
  85
  86 //____________________________________________________________________________
  87 AliEMCALClusterizerv1::AliEMCALClusterizerv1()
  88   : AliEMCALClusterizer(),
  89     fGeom(0),
  90     fDefaultInit(kFALSE),
  91     fToUnfold(kFALSE),
  92     fNumberOfECAClusters(0),fCalibData(0),fCaloPed(0),
  93     fADCchannelECA(0.),fADCpedestalECA(0.),fECAClusteringThreshold(0.),fECALocMaxCut(0.),
  94     fECAW0(0.),fTimeCut(1.),fTimeMin(-1.),fTimeMax(1.),fMinECut(0.)
  95 {
  96   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  97
  98   Init() ;
  99 }
 100
 101 //____________________________________________________________________________
 102 AliEMCALClusterizerv1::AliEMCALClusterizerv1(AliEMCALGeometry* geometry)
 103   : AliEMCALClusterizer(),
 104     fGeom(geometry),
 105     fDefaultInit(kFALSE),
 106     fToUnfold(kFALSE),
 107     fNumberOfECAClusters(0),fCalibData(0), fCaloPed(0),
 108     fADCchannelECA(0.),fADCpedestalECA(0.),fECAClusteringThreshold(0.),fECALocMaxCut(0.),
 109     fECAW0(0.),fTimeCut(1.),fTimeMin(-1.),fTimeMax(1.),fMinECut(0.)
 110 {
 111   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
 112   // use this contructor to avoid usage of Init() which uses runloader
 113   // change needed by HLT - MP
 114
 115   // Note for the future: the use on runloader should be avoided or optional at least
 116   // another way is to make Init virtual and protected at least such that the deriving classes can overload
 117   // Init() ;
 118   //
 119
 120   if (!fGeom)
 121     {
 122       AliFatal("Geometry not initialized.");
 123     }
 124
 125   if(!gMinuit)
 126     gMinuit = new TMinuit(100) ;
 127
 128 }
 129
 130 //____________________________________________________________________________
 131 AliEMCALClusterizerv1::AliEMCALClusterizerv1(AliEMCALGeometry* geometry, AliEMCALCalibData * calib, AliCaloCalibPedestal * caloped)
 132 : AliEMCALClusterizer(),
 133 fGeom(geometry),
 134 fDefaultInit(kFALSE),
 135 fToUnfold(kFALSE),
 136 fNumberOfECAClusters(0),fCalibData(calib), fCaloPed(caloped),
 137 fADCchannelECA(0.),fADCpedestalECA(0.),fECAClusteringThreshold(0.),fECALocMaxCut(0.),
 138 fECAW0(0.),fTimeCut(1.),fTimeMin(-1.),fTimeMax(1.),fMinECut(0.)
 139 {
 140         // ctor, geometry and calibration are initialized elsewhere.
 141
 142         if (!fGeom)
 143                 AliFatal("Geometry not initialized.");
 144
 145         if(!gMinuit)
 146                 gMinuit = new TMinuit(100) ;
 147
 148 }
 149
 150
 151 //____________________________________________________________________________
 152   AliEMCALClusterizerv1::~AliEMCALClusterizerv1()
 153 {
 154   // dtor
 155 }
 156
 157 //____________________________________________________________________________
 158 Float_t  AliEMCALClusterizerv1::Calibrate(const Float_t amp, const Float_t time, const Int_t absId)
 159 {
 160
 161   // Convert digitized amplitude into energy.
 162   // Calibration parameters are taken from calibration data base for raw data,
 163   // or from digitizer parameters for simulated data.
 164
 165   if(fCalibData){
 166
 167     if (fGeom==0)
 168       AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader") ;
 169
 170     Int_t iSupMod = -1;
 171     Int_t nModule = -1;
 172     Int_t nIphi   = -1;
 173     Int_t nIeta   = -1;
 174     Int_t iphi    = -1;
 175     Int_t ieta    = -1;
 176
 177     Bool_t bCell = fGeom->GetCellIndex(absId, iSupMod, nModule, nIphi, nIeta) ;
 178     if(!bCell) {
 179       fGeom->PrintGeometry();
 180       Error("Calibrate()"," Wrong cell id number : %i", absId);
 181       assert(0);
 182     }
 183
 184     fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,nModule,nIphi, nIeta,iphi,ieta);
 185
 186         // Check if channel is bad (dead or hot), in this case return 0.
 187         // Gustavo: 15-12-09 In case of RAW data this selection is already done, but not in simulation.
 188         // for the moment keep it here but remember to do the selection at the sdigitizer level
 189         // and remove it from here
 190         Int_t channelStatus = (Int_t)(fCaloPed->GetDeadMap(iSupMod))->GetBinContent(ieta,iphi);
 191         if(channelStatus == AliCaloCalibPedestal::kHot || channelStatus == AliCaloCalibPedestal::kDead) {
 192                   AliDebug(2,Form("Tower from SM %d, ieta %d, iphi %d is BAD : status %d !!!",iSupMod,ieta,iphi, channelStatus));
 193                   return 0;
 194         }
 195         //Check if time is too large or too small, indication of a noisy channel, remove in this case
 196         if(time > fTimeMax || time < fTimeMin) return 0;
 197
 198     fADCchannelECA  = fCalibData->GetADCchannel (iSupMod,ieta,iphi);
 199     fADCpedestalECA = fCalibData->GetADCpedestal(iSupMod,ieta,iphi);
 200
 201    return -fADCpedestalECA + amp * fADCchannelECA ;
 202
 203   }
 204   else //Return energy with default parameters if calibration is not available
 205     return -fADCpedestalECA + amp * fADCchannelECA ;
 206
 207 }
 208
 209 //____________________________________________________________________________
 210 void AliEMCALClusterizerv1::Digits2Clusters(Option_t * option)
 211 {
 212   // Steering method to perform clusterization for the current event
 213   // in AliEMCALLoader
 214
 215   if(strstr(option,"tim"))
 216     gBenchmark->Start("EMCALClusterizer");
 217
 218   if(strstr(option,"print"))
 219     Print("") ;
 220
 221   //Get calibration parameters from file or digitizer default values.
 222   GetCalibrationParameters() ;
 223
 224   //Get dead channel map from file or digitizer default values.
 225   GetCaloCalibPedestal() ;
 226
 227   fNumberOfECAClusters = 0;
 228
 229   MakeClusters() ;  //only the real clusters
 230
 231   if(fToUnfold)
 232     MakeUnfolding() ;
 233
 234   Int_t index ;
 235
 236   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties for EC section
 237   for(index = 0; index < fRecPoints->GetEntries(); index++) {
 238       dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index))->EvalAll(fECAW0,fDigitsArr) ;
 239           //For each rec.point set the distance to the nearest bad crystal
 240           dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index))->EvalDistanceToBadChannels(fCaloPed);
 241   }
 242
 243   fRecPoints->Sort() ;
 244
 245   for(index = 0; index < fRecPoints->GetEntries(); index++) {
 246     (dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index)))->SetIndexInList(index) ;
 247     (dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index)))->Print();
 248   }
 249
 250   fTreeR->Fill();
 251
 252   if(strstr(option,"deb") || strstr(option,"all"))
 253     PrintRecPoints(option) ;
 254
 255   AliDebug(1,Form("EMCAL Clusterizer found %d Rec Points",fRecPoints->GetEntriesFast()));
 256
 257   fRecPoints->Delete();
 258
 259   if(strstr(option,"tim")){
 260     gBenchmark->Stop("EMCALClusterizer");
 261     printf("Exec took %f seconds for Clusterizing",
 262            gBenchmark->GetCpuTime("EMCALClusterizer"));
 263   }
 264 }
 265
 266 //____________________________________________________________________________
 267 Bool_t AliEMCALClusterizerv1::FindFit(AliEMCALRecPoint * recPoint, AliEMCALDigit ** maxAt,
 268                                       const Float_t* maxAtEnergy,
 269                                       Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 270 {
 271   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 272   // The initial values for fitting procedure are set equal to the
 273   // positions of local maxima.
 274   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3
 275   // electromagnetic showers
 276
 277   if (fGeom==0) AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader");
 278
 279   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 280   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 281   gMinuit->SetFCN(AliEMCALClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 282   // To set the address of the minimization function
 283   TList * toMinuit = new TList();
 284   toMinuit->AddAt(recPoint,0) ;
 285   toMinuit->AddAt(fDigitsArr,1) ;
 286   toMinuit->AddAt(fGeom,2) ;
 287
 288   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 289
 290   // filling initial values for fit parameters
 291   AliEMCALDigit * digit ;
 292
 293   Int_t ierflg  = 0;
 294   Int_t index   = 0 ;
 295   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 296
 297   Int_t iDigit ;
 298
 299   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 300     digit = maxAt[iDigit];
 301     Double_t x = 0.;
 302     Double_t y = 0.;
 303     Double_t z = 0.;
 304
 305     fGeom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), y, x, z);
 306
 307     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 308
 309     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 310     index++ ;
 311     if(ierflg != 0){
 312       Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Unable to set initial value for fit procedure : x = %f", x ) ;
 313       return kFALSE;
 314     }
 315     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 316     index++ ;
 317     if(ierflg != 0){
 318       Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Unable to set initial value for fit procedure : z = %f", z) ;
 319       return kFALSE;
 320     }
 321     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 322     index++ ;
 323     if(ierflg != 0){
 324       Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Unable to set initial value for fit procedure : energy = %f", energy) ;
 325       return kFALSE;
 326     }
 327   }
 328
 329   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ;
 330                       // The number of function call slightly depends on it.
 331   //Double_t p1 = 1.0 ;
 332   Double_t p2 = 0.0 ;
 333
 334   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 335   //  gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 336   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 337   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 338   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 339
 340   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 341     Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Fit not converged, cluster abandoned " ) ;
 342     return kFALSE ;
 343   }
 344   for(index = 0; index < nPar; index++){
 345     Double_t err ;
 346     Double_t val ;
 347     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 348     fitparameters[index] = val ;
 349   }
 350
 351   delete toMinuit ;
 352   return kTRUE;
 353
 354 }
 355
 356 //____________________________________________________________________________
 357 void AliEMCALClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 358 {
 359   // Set calibration parameters:
 360   // if calibration database exists, they are read from database,
 361   // otherwise, they are taken from digitizer.
 362   //
 363   // It is a user responsilibity to open CDB before reconstruction,
 364   // for example:
 365   // AliCDBStorage* storage = AliCDBManager::Instance()->GetStorage("local://CalibDB");
 366
 367   //Check if calibration is stored in data base
 368
 369   if(!fCalibData)
 370     {
 371       AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
 372         AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/Data");
 373       if (entry) fCalibData =  (AliEMCALCalibData*) entry->GetObject();
 374     }
 375
 376   if(!fCalibData)
 377     AliFatal("Calibration parameters not found in CDB!");
 378
 379 }
 380
 381 //____________________________________________________________________________
 382 void AliEMCALClusterizerv1::GetCaloCalibPedestal()
 383 {
 384         // Set calibration parameters:
 385         // if calibration database exists, they are read from database,
 386         // otherwise, they are taken from digitizer.
 387         //
 388         // It is a user responsilibity to open CDB before reconstruction,
 389         // for example:
 390         // AliCDBStorage* storage = AliCDBManager::Instance()->GetStorage("local://CalibDB");
 391
 392         //Check if calibration is stored in data base
 393
 394         if(!fCaloPed)
 395     {
 396                 AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
 397                 AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/Pedestals");
 398                 if (entry) fCaloPed =  (AliCaloCalibPedestal*) entry->GetObject();
 399     }
 400
 401         if(!fCaloPed)
 402                 AliFatal("Pedestal info not found in CDB!");
 403
 404 }
 405
 406
 407 //____________________________________________________________________________
 408 void AliEMCALClusterizerv1::Init()
 409 {
 410   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 411   // Attach the Clusterizer task to the list of EMCAL tasks
 412
 413   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
 414   if (rl->GetAliRun() && rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))
 415     fGeom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
 416   else
 417     fGeom =  AliEMCALGeometry::GetInstance(AliEMCALGeometry::GetDefaultGeometryName());
 418
 419   AliDebug(1,Form("geom 0x%x",fGeom));
 420
 421   if(!gMinuit)
 422     gMinuit = new TMinuit(100) ;
 423
 424 }
 425
 426 //____________________________________________________________________________
 427 void AliEMCALClusterizerv1::InitParameters()
 428 {
 429   // Initializes the parameters for the Clusterizer
 430   fNumberOfECAClusters = 0;
 431
 432   fCalibData               = 0 ;
 433   fCaloPed                 = 0 ;
 434
 435   const AliEMCALRecParam* recParam = AliEMCALReconstructor::GetRecParam();
 436   if(!recParam) {
 437     AliFatal("Reconstruction parameters for EMCAL not set!");
 438   } else {
 439     fECAClusteringThreshold = recParam->GetClusteringThreshold();
 440     fECAW0                  = recParam->GetW0();
 441     fMinECut                = recParam->GetMinECut();
 442     fToUnfold               = recParam->GetUnfold();
 443     if(fToUnfold) AliWarning("Cluster Unfolding ON. Implementing only for eta=0 case!!!");
 444     fECALocMaxCut           = recParam->GetLocMaxCut();
 445     fTimeCut                = recParam->GetTimeCut();
 446     fTimeMin                = recParam->GetTimeMin();
 447     fTimeMax                = recParam->GetTimeMax();
 448
 449     AliDebug(1,Form("Reconstruction parameters: fECAClusteringThreshold=%.3f GeV, fECAW=%.3f, fMinECut=%.3f GeV, fToUnfold=%d, fECALocMaxCut=%.3f GeV, fTimeCut=%e s,fTimeMin=%e s,fTimeMax=%e s",
 450                     fECAClusteringThreshold,fECAW0,fMinECut,fToUnfold,fECALocMaxCut,fTimeCut, fTimeMin, fTimeMax));
 451   }
 452
 453 }
 454
 455 //____________________________________________________________________________
 456 Int_t AliEMCALClusterizerv1::AreNeighbours(AliEMCALDigit * d1, AliEMCALDigit * d2, Bool_t & shared) const
 457 {
 458         // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour ; continue searching
 459         //                                       = 1 are neighbour
 460         //                                       = 2 is in different SM; continue searching
 461         // In case it is in different SM, but same phi rack, check if neigbours at eta=0
 462         // neighbours are defined as digits having at least a common side
 463         // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 464         //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 465
 466         static Int_t nSupMod1=0, nModule1=0, nIphi1=0, nIeta1=0, iphi1=0, ieta1=0;
 467         static Int_t nSupMod2=0, nModule2=0, nIphi2=0, nIeta2=0, iphi2=0, ieta2=0;
 468         static Int_t rowdiff, coldiff;
 469
 470         shared = kFALSE;
 471
 472         fGeom->GetCellIndex(d1->GetId(), nSupMod1,nModule1,nIphi1,nIeta1);
 473         fGeom->GetCellIndex(d2->GetId(), nSupMod2,nModule2,nIphi2,nIeta2);
 474         fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod1,nModule1,nIphi1,nIeta1, iphi1,ieta1);
 475         fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod2,nModule2,nIphi2,nIeta2, iphi2,ieta2);
 476
 477         //If different SM, check if they are in the same phi, then consider cells close to eta=0 as neighbours; May 2010
 478         if(nSupMod1 != nSupMod2 ) {
 479                 //Check if the 2 SM are in the same PHI position (0,1), (2,3), ...
 480                 Float_t smPhi1 = fGeom->GetEMCGeometry()->GetPhiCenterOfSM(nSupMod1);
 481                 Float_t smPhi2 = fGeom->GetEMCGeometry()->GetPhiCenterOfSM(nSupMod2);
 482
 483                 if(!TMath::AreEqualAbs(smPhi1, smPhi2, 1e-3)) return 2; //Not phi rack equal, not neighbours
 484
 485                 // In case of a shared cluster, index of SM in C side, columns start at 48 and ends at 48*2
 486                 // C Side impair SM, nSupMod%2=1; A side pair SM nSupMod%2=0
 487                 if(nSupMod1%2) ieta1+=AliEMCALGeoParams::fgkEMCALCols;
 488                 else           ieta2+=AliEMCALGeoParams::fgkEMCALCols;
 489
 490                 shared = kTRUE; // maybe a shared cluster, we know this later, set it for the moment.
 491
 492         }//Different SM, same phi
 493
 494         rowdiff = TMath::Abs(iphi1 - iphi2);
 495         coldiff = TMath::Abs(ieta1 - ieta2) ;
 496
 497         // neighbours with at least common side; May 11, 2007
 498         if ((coldiff==0 && TMath::Abs(rowdiff)==1) || (rowdiff==0 && TMath::Abs(coldiff)==1)) {
 499         //Diagonal?
 500         //if ((coldiff==0 && TMath::Abs(rowdiff==1)) || (rowdiff==0 && TMath::Abs(coldiff==1)) || (TMath::Abs(rowdiff)==1 && TMath::Abs(coldiff==1))) rv = 1;
 501
 502         if (gDebug == 2)
 503                 printf("AliEMCALClusterizerv1::AreNeighbours(): id1=%d, (row %d, col %d) ; id2=%d, (row %d, col %d), shared %d \n",
 504                                 d1->GetId(), iphi1,ieta1, d2->GetId(), iphi2,ieta2, shared);
 505
 506                 return 1;
 507         }//Neighbours
 508         else {
 509                 shared = kFALSE;
 510                 return 2 ;
 511         }//Not neighbours
 512 }
 513
 514 //____________________________________________________________________________
 515 void AliEMCALClusterizerv1::MakeClusters()
 516 {
 517   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 518   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 519   // Mar 03, 2007 by PAI
 520
 521   if (fGeom==0) AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader");
 522
 523   fRecPoints->Clear();
 524
 525   // Set up TObjArray with pointers to digits to work on
 526   TObjArray *digitsC = new TObjArray();
 527   TIter nextdigit(fDigitsArr);
 528   AliEMCALDigit *digit;
 529   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>(nextdigit())) ) {
 530     digitsC->AddLast(digit);
 531   }
 532
 533   double e = 0.0, ehs = 0.0;
 534   TIter nextdigitC(digitsC);
 535   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(nextdigitC())) ) { // clean up digits
 536     e = Calibrate(digit->GetAmplitude(), digit->GetTime(),digit->GetId());//Time or TimeR?
 537     if ( e < fMinECut) //|| digit->GetTimeR() > fTimeCut ) // time window of cell checked in calibrate
 538       digitsC->Remove(digit);
 539     else
 540       ehs += e;
 541   }
 542   AliDebug(1,Form("MakeClusters: Number of digits %d  -> (e %f), ehs %d\n",
 543                   fDigitsArr->GetEntries(),fMinECut,ehs));
 544
 545   nextdigitC.Reset();
 546
 547   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(nextdigitC())) ) { // scan over the list of digitsC
 548     TArrayI clusterECAdigitslist(fDigitsArr->GetEntries());
 549
 550     if(fGeom->CheckAbsCellId(digit->GetId()) && (Calibrate(digit->GetAmplitude(), digit->GetTime(),digit->GetId()) > fECAClusteringThreshold  ) ){
 551       // start a new Tower RecPoint
 552       if(fNumberOfECAClusters >= fRecPoints->GetSize()) fRecPoints->Expand(2*fNumberOfECAClusters+1) ;
 553
 554       AliEMCALRecPoint *recPoint = new  AliEMCALRecPoint("") ;
 555       fRecPoints->AddAt(recPoint, fNumberOfECAClusters) ;
 556       recPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(fNumberOfECAClusters)) ;
 557       fNumberOfECAClusters++ ;
 558
 559       recPoint->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1);
 560
 561       recPoint->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmplitude(), digit->GetTime(),digit->GetId()),kFALSE) ; //Time or TimeR?
 562       TObjArray clusterDigits;
 563       clusterDigits.AddLast(digit);
 564       digitsC->Remove(digit) ;
 565
 566       AliDebug(1,Form("MakeClusters: OK id = %d, ene = %f , cell.th. = %f \n", digit->GetId(),
 567       Calibrate(digit->GetAmplitude(),digit->GetTime(),digit->GetId()), fECAClusteringThreshold));  //Time or TimeR?
 568           Float_t time = digit->GetTime();//Time or TimeR?
 569       // Grow cluster by finding neighbours
 570       TIter nextClusterDigit(&clusterDigits);
 571       while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>(nextClusterDigit())) ) { // scan over digits in cluster
 572         TIter nextdigitN(digitsC);
 573         AliEMCALDigit *digitN = 0; // digi neighbor
 574         while ( (digitN = (AliEMCALDigit *)nextdigitN()) ) { // scan over all digits to look for neighbours
 575
 576                         //Do not add digits with too different time
 577                         Bool_t shared = kFALSE;//cluster shared by 2 SuperModules?
 578                         if(TMath::Abs(time - digitN->GetTime()) > fTimeCut ) continue; //Time or TimeR?
 579                         if (AreNeighbours(digit, digitN, shared)==1) {      // call (digit,digitN) in THAT order !!!!!
 580                                 recPoint->AddDigit(*digitN, Calibrate(digitN->GetAmplitude(), digitN->GetTime(), digitN->GetId()),shared) ;//Time or TimeR?
 581                                 clusterDigits.AddLast(digitN) ;
 582                                 digitsC->Remove(digitN) ;
 583                         } // if(ineb==1)
 584                 } // scan over digits
 585       } // scan over digits already in cluster
 586
 587       if(recPoint)
 588         AliDebug(2,Form("MakeClusters: %d digitd, energy %f \n", clusterDigits.GetEntries(), recPoint->GetEnergy()));
 589     } // If seed found
 590   } // while digit
 591
 592   delete digitsC ;
 593
 594   AliDebug(1,Form("total no of clusters %d from %d digits",fNumberOfECAClusters,fDigitsArr->GetEntriesFast()));
 595 }
 596
 597 //____________________________________________________________________________
 598 void AliEMCALClusterizerv1::MakeUnfolding()
 599 {
 600   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 601   // Performs unfolding of all clusters
 602
 603   if(fNumberOfECAClusters > 0){
 604     if (fGeom==0)
 605       AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader") ;
 606     Int_t nModulesToUnfold = fGeom->GetNCells();
 607
 608     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfECAClusters ;
 609     Int_t index ;
 610     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 611
 612       AliEMCALRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>( fRecPoints->At(index) ) ;
 613
 614       TVector3 gpos;
 615       Int_t absId;
 616       recPoint->GetGlobalPosition(gpos);
 617       fGeom->GetAbsCellIdFromEtaPhi(gpos.Eta(),gpos.Phi(),absId);
 618       if(absId > nModulesToUnfold)
 619         break ;
 620
 621       Int_t nMultipl = recPoint->GetMultiplicity() ;
 622       AliEMCALDigit ** maxAt = new AliEMCALDigit*[nMultipl] ;
 623       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 624       Int_t nMax = recPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fECALocMaxCut,fDigitsArr) ;
 625
 626       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 627         UnfoldCluster(recPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 628         fRecPoints->Remove(recPoint);
 629         fRecPoints->Compress() ;
 630         index-- ;
 631         fNumberOfECAClusters-- ;
 632         numberofNotUnfolded-- ;
 633       }
 634       else{
 635         recPoint->SetNExMax(1) ; //Only one local maximum
 636       }
 637
 638       delete[] maxAt ;
 639       delete[] maxAtEnergy ;
 640     }
 641   }
 642   // End of Unfolding of clusters
 643 }
 644
 645 //____________________________________________________________________________
 646 Double_t  AliEMCALClusterizerv1::ShowerShape(Double_t x, Double_t y)
 647 {
 648   // Shape of the shower
 649   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 650
 651   Double_t r = sqrt(x*x+y*y);
 652   Double_t r133  = TMath::Power(r, 1.33) ;
 653   Double_t r669  = TMath::Power(r, 6.69) ;
 654   Double_t shape = TMath::Exp( -r133 * (1. / (1.57 + 0.0860 * r133) - 0.55 / (1 + 0.000563 * r669) ) ) ;
 655   return shape ;
 656 }
 657
 658 //____________________________________________________________________________
 659 void  AliEMCALClusterizerv1::UnfoldCluster(AliEMCALRecPoint * iniTower,
 660                                            Int_t nMax,
 661                                            AliEMCALDigit ** maxAt,
 662                                            Float_t * maxAtEnergy)
 663 {
 664   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 665   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 666   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 667
 668   if (fGeom==0)
 669     AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader") ;
 670
 671   Bool_t rv = FindFit(iniTower, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 672   if( !rv ) {
 673     // Fit failed, return and remove cluster
 674     iniTower->SetNExMax(-1) ;
 675     delete[] fitparameters ;
 676     return ;
 677   }
 678
 679   // create unfolded rec points and fill them with new energy lists
 680   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with
 681   // fit (without fluctuations): efit[]
 682   // and later correct this number in acordance with actual energy
 683   // deposition
 684
 685   Int_t nDigits = iniTower->GetMultiplicity() ;
 686   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 687   Double_t xDigit=0.,yDigit=0.,zDigit=0. ;
 688   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 689
 690   AliEMCALDigit * digit = 0 ;
 691   Int_t * digitsList = iniTower->GetDigitsList() ;
 692
 693   Int_t iparam ;
 694   Int_t iDigit ;
 695   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 696     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( fDigitsArr->At(digitsList[iDigit] ) ) ;
 697     fGeom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), yDigit, xDigit, zDigit);
 698     efit[iDigit] = 0;
 699
 700     iparam = 0 ;
 701     while(iparam < nPar ){
 702       xpar = fitparameters[iparam] ;
 703       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 704       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 705       iparam += 3 ;
 706       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) ;
 707     }
 708   }
 709
 710
 711   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 712   // so that energy deposited in each cell is distributed between new clusters proportionally
 713   // to its contribution to efit
 714
 715   Float_t * energiesList = iniTower->GetEnergiesList() ;
 716   Float_t ratio ;
 717
 718   iparam = 0 ;
 719   while(iparam < nPar ){
 720     xpar = fitparameters[iparam] ;
 721     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 722     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 723     iparam += 3 ;
 724
 725     AliEMCALRecPoint * recPoint = 0 ;
 726
 727     if(fNumberOfECAClusters >= fRecPoints->GetSize())
 728       fRecPoints->Expand(2*fNumberOfECAClusters) ;
 729
 730     (*fRecPoints)[fNumberOfECAClusters] = new AliEMCALRecPoint("") ;
 731     recPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>( fRecPoints->At(fNumberOfECAClusters) ) ;
 732     fNumberOfECAClusters++ ;
 733     recPoint->SetNExMax((Int_t)nPar/3) ;
 734
 735     Float_t eDigit ;
 736     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 737       digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( fDigitsArr->At( digitsList[iDigit] ) ) ;
 738       fGeom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), yDigit, xDigit, zDigit);
 739
 740       ratio = epar * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) / efit[iDigit] ;
 741       eDigit = energiesList[iDigit] * ratio ;
 742       recPoint->AddDigit( *digit, eDigit, kFALSE ) ; //FIXME, need to study the shared case
 743     }
 744   }
 745
 746   delete[] fitparameters ;
 747   delete[] efit ;
 748
 749 }
 750
 751 //_____________________________________________________________________________
 752 void AliEMCALClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad,
 753                                                Double_t & fret,
 754                                                Double_t * x, Int_t iflag)
 755 {
 756   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 757   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 758
 759   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 760
 761   AliEMCALRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 762   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 763   // A bit buggy way to get an access to the geometry
 764   // To be revised!
 765   AliEMCALGeometry *geom = dynamic_cast<AliEMCALGeometry *>(toMinuit->At(2));
 766
 767   Int_t * digitsList     = recPoint->GetDigitsList() ;
 768
 769   Int_t nOdigits = recPoint->GetDigitsMultiplicity() ;
 770
 771   Float_t * energiesList = recPoint->GetEnergiesList() ;
 772
 773   fret = 0. ;
 774   Int_t iparam ;
 775
 776   if(iflag == 2)
 777     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 778       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 779
 780   Double_t efit ;
 781
 782   AliEMCALDigit * digit ;
 783   Int_t iDigit ;
 784
 785   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 786
 787     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( digits->At( digitsList[iDigit] ) );
 788
 789     Double_t xDigit=0 ;
 790     Double_t zDigit=0 ;
 791     Double_t yDigit=0 ;//not used yet, assumed to be 0
 792
 793     geom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), yDigit, xDigit, zDigit);
 794
 795     if(iflag == 2){  // calculate gradient
 796       Int_t iParam = 0 ;
 797       efit = 0 ;
 798       while(iParam < nPar ){
 799         Double_t dx = (xDigit - x[iParam]) ;
 800         iParam++ ;
 801         Double_t dz = (zDigit - x[iParam]) ;
 802         iParam++ ;
 803         efit += x[iParam] * ShowerShape(dx,dz) ;
 804         iParam++ ;
 805       }
 806       Double_t sum = 2. * (efit - energiesList[iDigit]) / energiesList[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 807       iParam = 0 ;
 808       while(iParam < nPar ){
 809         Double_t xpar = x[iParam] ;
 810         Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 811         Double_t epar = x[iParam+2] ;
 812         Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 813         Double_t shape = sum * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) ;
 814         Double_t r133 =  TMath::Power(dr, 1.33);
 815         Double_t r669 = TMath::Power(dr,6.69);
 816         Double_t deriv =-1.33 * TMath::Power(dr,0.33)*dr * ( 1.57 / ( (1.57 + 0.0860 * r133) * (1.57 + 0.0860 * r133) )
 817                                                              - 0.55 / (1 + 0.000563 * r669) / ( (1 + 0.000563 * r669) * (1 + 0.000563 * r669) ) ) ;
 818
 819         Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 820         iParam++ ;
 821         Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 822         iParam++ ;
 823         Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 824         iParam++ ;
 825       }
 826     }
 827     efit = 0;
 828     iparam = 0 ;
 829
 830
 831     while(iparam < nPar ){
 832       Double_t xpar = x[iparam] ;
 833       Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 834       Double_t epar = x[iparam+2] ;
 835       iparam += 3 ;
 836       efit += epar * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) ;
 837     }
 838
 839     fret += (efit-energiesList[iDigit])*(efit-energiesList[iDigit])/energiesList[iDigit] ;
 840     // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 841   }
 842 }
 843 //____________________________________________________________________________
 844 void AliEMCALClusterizerv1::Print(Option_t * /*option*/)const
 845 {
 846   // Print clusterizer parameters
 847
 848   TString message("\n") ;
 849
 850   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ){
 851
 852     // Print parameters
 853
 854     TString taskName(Version()) ;
 855
 856     printf("--------------- ");
 857     printf("%s",taskName.Data()) ;
 858     printf(" ");
 859     printf("Clusterizing digits: ");
 860     printf("\n                       ECA Local Maximum cut    = %f", fECALocMaxCut);
 861     printf("\n                       ECA Logarithmic weight   = %f", fECAW0);
 862     if(fToUnfold)
 863       printf("\nUnfolding on\n");
 864     else
 865       printf("\nUnfolding off\n");
 866
 867     printf("------------------------------------------------------------------");
 868   }
 869   else
 870     printf("AliEMCALClusterizerv1 not initialized ") ;
 871 }
 872
 873 //____________________________________________________________________________
 874 void AliEMCALClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 875 {
 876   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliEMCALClusterizer
 877   if(strstr(option,"deb")) {
 878     printf("PrintRecPoints: Clusterization result:") ;
 879
 880     printf("           Found %d ECA Rec Points\n ",
 881          fRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 882   }
 883
 884   if(strstr(option,"all")) {
 885     if(strstr(option,"deb")) {
 886       printf("\n-----------------------------------------------------------------------\n") ;
 887       printf("Clusters in ECAL section\n") ;
 888       printf("Index    Ene(GeV) Multi Module     GX    GY   GZ  lX    lY   lZ   Dispersion Lambda 1   Lambda 2  # of prim  Primaries list\n") ;
 889     }
 890    Int_t index =0;
 891
 892     for (index = 0 ; index < fRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 893       AliEMCALRecPoint * rp = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint * >(fRecPoints->At(index)) ;
 894       TVector3  globalpos;
 895       //rp->GetGlobalPosition(globalpos);
 896       TVector3  localpos;
 897       rp->GetLocalPosition(localpos);
 898       Float_t lambda[2];
 899       rp->GetElipsAxis(lambda);
 900       Int_t * primaries;
 901       Int_t nprimaries;
 902       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
 903       if(strstr(option,"deb"))
 904       printf("\n%6d  %8.4f  %3d     %4.1f    %4.1f %4.1f  %4.1f %4.1f %4.1f    %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
 905              rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(),
 906              globalpos.X(), globalpos.Y(), globalpos.Z(), localpos.X(), localpos.Y(), localpos.Z(),
 907              rp->GetDispersion(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
 908       if(strstr(option,"deb")){
 909         for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
 910           printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
 911         }
 912       }
 913     }
 914
 915     if(strstr(option,"deb"))
 916     printf("\n-----------------------------------------------------------------------\n");
 917   }
 918 }
 919
 920 //___________________________________________________________________
 921 void  AliEMCALClusterizerv1::PrintRecoInfo()
 922 {
 923   printf(" AliEMCALClusterizerv1::PrintRecoInfo() : version %s \n", Version() );
 924
 925 }