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 //JLK
  77 //#include "AliEMCALHistoUtilities.h"
  78 #include "AliEMCALRecParam.h"
  79 #include "AliEMCALReconstructor.h"
  80 #include "AliCDBManager.h"
  81
  82 class AliCDBStorage;
  83 #include "AliCDBEntry.h"
  84
  85 ClassImp(AliEMCALClusterizerv1)
  86
  87 //____________________________________________________________________________
  88 AliEMCALClusterizerv1::AliEMCALClusterizerv1()
  89   : AliEMCALClusterizer(),
  90     //JLK
  91     //fHists(0),fPointE(0),fPointL1(0),fPointL2(0),
  92     //fPointDis(0),fPointMult(0),fDigitAmp(0),fMaxE(0),
  93     //fMaxL1(0),fMaxL2(0),fMaxDis(0),
  94     fGeom(0),
  95     fDefaultInit(kFALSE),
  96     fToUnfold(kFALSE),
  97     fNumberOfECAClusters(0),fCalibData(0),
  98     fADCchannelECA(0.),fADCpedestalECA(0.),fECAClusteringThreshold(0.),fECALocMaxCut(0.),
  99     fECAW0(0.),fTimeCut(0.),fMinECut(0.)
 100 {
 101   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
 102
 103   InitParameters() ;
 104   Init() ;
 105 }
 106
 107 //____________________________________________________________________________
 108   AliEMCALClusterizerv1::~AliEMCALClusterizerv1()
 109 {
 110   // dtor
 111 }
 112
 113 //____________________________________________________________________________
 114 Float_t  AliEMCALClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t AbsId)
 115 {
 116
 117   // Convert digitized amplitude into energy.
 118   // Calibration parameters are taken from calibration data base for raw data,
 119   // or from digitizer parameters for simulated data.
 120
 121   if(fCalibData){
 122
 123     if (fGeom==0)
 124       AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader") ;
 125
 126     Int_t iSupMod = -1;
 127     Int_t nModule  = -1;
 128     Int_t nIphi   = -1;
 129     Int_t nIeta   = -1;
 130     Int_t iphi    = -1;
 131     Int_t ieta    = -1;
 132
 133     Bool_t bCell = fGeom->GetCellIndex(AbsId, iSupMod, nModule, nIphi, nIeta) ;
 134     if(!bCell) {
 135       fGeom->PrintGeometry();
 136       Error("Calibrate()"," Wrong cell id number : %i", AbsId);
 137       assert(0);
 138     }
 139
 140     fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(iSupMod,nModule,nIphi, nIeta,iphi,ieta);
 141
 142     fADCchannelECA  = fCalibData->GetADCchannel (iSupMod,ieta,iphi);
 143     fADCpedestalECA = fCalibData->GetADCpedestal(iSupMod,ieta,iphi);
 144
 145    return -fADCpedestalECA + amp * fADCchannelECA ;
 146
 147   }
 148   else //Return energy with default parameters if calibration is not available
 149     return -fADCpedestalECA + amp * fADCchannelECA ;
 150
 151 }
 152
 153 //____________________________________________________________________________
 154 void AliEMCALClusterizerv1::Digits2Clusters(Option_t * option)
 155 {
 156   // Steering method to perform clusterization for the current event
 157   // in AliEMCALLoader
 158
 159   if(strstr(option,"tim"))
 160     gBenchmark->Start("EMCALClusterizer");
 161
 162   if(strstr(option,"print"))
 163     Print("") ;
 164
 165   //Get calibration parameters from file or digitizer default values.
 166   GetCalibrationParameters() ;
 167
 168
 169   fNumberOfECAClusters = 0;
 170
 171   MakeClusters() ;  //only the real clusters
 172
 173   if(fToUnfold)
 174     MakeUnfolding() ;
 175
 176   Int_t index ;
 177
 178   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties for EC section
 179   for(index = 0; index < fRecPoints->GetEntries(); index++) {
 180       dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index))->EvalAll(fECAW0,fDigitsArr) ;
 181   }
 182
 183   fRecPoints->Sort() ;
 184
 185   for(index = 0; index < fRecPoints->GetEntries(); index++) {
 186     (dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index)))->SetIndexInList(index) ;
 187     (dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(index)))->Print();
 188   }
 189
 190   fTreeR->Fill();
 191
 192   if(strstr(option,"deb") || strstr(option,"all"))
 193     PrintRecPoints(option) ;
 194
 195   AliDebug(1,Form("EMCAL Clusterizer found %d Rec Points",fRecPoints->GetEntriesFast()));
 196
 197   if(strstr(option,"tim")){
 198     gBenchmark->Stop("EMCALClusterizer");
 199     printf("Exec took %f seconds for Clusterizing",
 200            gBenchmark->GetCpuTime("EMCALClusterizer"));
 201   }
 202 }
 203
 204 //____________________________________________________________________________
 205 Bool_t AliEMCALClusterizerv1::FindFit(AliEMCALRecPoint * RecPoint, AliEMCALDigit ** maxAt,
 206                                       Float_t* maxAtEnergy,
 207                                       Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 208 {
 209   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 210   // The initial values for fitting procedure are set equal to the
 211   // positions of local maxima.
 212   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3
 213   // electromagnetic showers
 214
 215   if (fGeom==0) AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader");
 216
 217   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 218   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 219   gMinuit->SetFCN(AliEMCALClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 220   // To set the address of the minimization function
 221   TList * toMinuit = new TList();
 222   toMinuit->AddAt(RecPoint,0) ;
 223   toMinuit->AddAt(fDigitsArr,1) ;
 224   toMinuit->AddAt(fGeom,2) ;
 225
 226   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 227
 228   // filling initial values for fit parameters
 229   AliEMCALDigit * digit ;
 230
 231   Int_t ierflg  = 0;
 232   Int_t index   = 0 ;
 233   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 234
 235   Int_t iDigit ;
 236
 237   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 238     digit = maxAt[iDigit];
 239     Double_t x = 0.;
 240     Double_t y = 0.;
 241     Double_t z = 0.;
 242
 243     fGeom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), y, x, z);
 244
 245     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 246
 247     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 248     index++ ;
 249     if(ierflg != 0){
 250       Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Unable to set initial value for fit procedure : x = %f", x ) ;
 251       return kFALSE;
 252     }
 253     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 254     index++ ;
 255     if(ierflg != 0){
 256       Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Unable to set initial value for fit procedure : z = %f", z) ;
 257       return kFALSE;
 258     }
 259     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 260     index++ ;
 261     if(ierflg != 0){
 262       Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Unable to set initial value for fit procedure : energy = %f", energy) ;
 263       return kFALSE;
 264     }
 265   }
 266
 267   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ;
 268                       // The number of function call slightly depends on it.
 269   Double_t p1 = 1.0 ;
 270   Double_t p2 = 0.0 ;
 271
 272   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 273   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 274   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 275   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 276   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 277
 278   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 279     Error("FindFit", "EMCAL Unfolding  Fit not converged, cluster abandoned " ) ;
 280     return kFALSE ;
 281   }
 282   for(index = 0; index < nPar; index++){
 283     Double_t err ;
 284     Double_t val ;
 285     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 286     fitparameters[index] = val ;
 287   }
 288
 289   delete toMinuit ;
 290   return kTRUE;
 291
 292 }
 293
 294 //____________________________________________________________________________
 295 void AliEMCALClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 296 {
 297   // Set calibration parameters:
 298   // if calibration database exists, they are read from database,
 299   // otherwise, they are taken from digitizer.
 300   //
 301   // It is a user responsilibity to open CDB before reconstruction,
 302   // for example:
 303   // AliCDBStorage* storage = AliCDBManager::Instance()->GetStorage("local://CalibDB");
 304
 305   //Check if calibration is stored in data base
 306
 307   if(!fCalibData && (AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet()))
 308     {
 309       AliCDBEntry *entry = (AliCDBEntry*)
 310         AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/Data");
 311       if (entry) fCalibData =  (AliEMCALCalibData*) entry->GetObject();
 312     }
 313
 314   if(!fCalibData)
 315     AliFatal("Calibration parameters not found in CDB!");
 316
 317 }
 318
 319 //____________________________________________________________________________
 320 void AliEMCALClusterizerv1::Init()
 321 {
 322   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 323   // Attach the Clusterizer task to the list of EMCAL tasks
 324
 325   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader();
 326   if (rl->GetAliRun() && rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))
 327     fGeom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
 328   else
 329     fGeom =  AliEMCALGeometry::GetInstance(AliEMCALGeometry::GetDefaultGeometryName());
 330
 331   AliDebug(1,Form("geom 0x%x",fGeom));
 332
 333   if(!gMinuit)
 334     gMinuit = new TMinuit(100) ;
 335
 336   //JLK
 337   //fHists = BookHists();
 338 }
 339
 340 //____________________________________________________________________________
 341 void AliEMCALClusterizerv1::InitParameters()
 342 {
 343   // Initializes the parameters for the Clusterizer
 344   fNumberOfECAClusters = 0;
 345   fTimeCut = 300e-9 ; // 300 ns time cut (to be tuned)
 346
 347   fCalibData               = 0 ;
 348
 349   const AliEMCALRecParam* recParam = AliEMCALReconstructor::GetRecParam();
 350   if(!recParam) {
 351     AliFatal("Reconstruction parameters for EMCAL not set!");
 352   }
 353   else {
 354     fECAClusteringThreshold = recParam->GetClusteringThreshold();
 355     fECAW0                  = recParam->GetW0();
 356     fMinECut                = recParam->GetMinECut();
 357     fToUnfold               = recParam->GetUnfold();
 358     fECALocMaxCut           = recParam->GetLocMaxCut();
 359
 360     AliDebug(1,Form("Reconstruction parameters: fECAClusteringThreshold=%.3f, fECAW=%.3f, fMinECut=%.3f, fToUnfold=%d, fECALocMaxCut=%.3f",
 361                  fECAClusteringThreshold,fECAW0,fMinECut,fToUnfold,fECALocMaxCut));
 362   }
 363
 364 }
 365
 366 //____________________________________________________________________________
 367 Int_t AliEMCALClusterizerv1::AreNeighbours(AliEMCALDigit * d1, AliEMCALDigit * d2) const
 368 {
 369   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour ; continue searching
 370   //                                       = 1 are neighbour
 371   //                                       = 2 is in different SM; continue searching
 372   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 373   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 374   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 375
 376   static Int_t rv;
 377   static Int_t nSupMod1=0, nModule1=0, nIphi1=0, nIeta1=0, iphi1=0, ieta1=0;
 378   static Int_t nSupMod2=0, nModule2=0, nIphi2=0, nIeta2=0, iphi2=0, ieta2=0;
 379   static Int_t rowdiff, coldiff;
 380   rv = 0 ;
 381
 382   fGeom->GetCellIndex(d1->GetId(), nSupMod1,nModule1,nIphi1,nIeta1);
 383   fGeom->GetCellIndex(d2->GetId(), nSupMod2,nModule2,nIphi2,nIeta2);
 384   if(nSupMod1 != nSupMod2) return 2; // different SM
 385
 386   fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod1,nModule1,nIphi1,nIeta1, iphi1,ieta1);
 387   fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSupMod2,nModule2,nIphi2,nIeta2, iphi2,ieta2);
 388
 389   rowdiff = TMath::Abs(iphi1 - iphi2);
 390   coldiff = TMath::Abs(ieta1 - ieta2) ;
 391
 392   // neighbours with at least commom side; May 11, 2007
 393   if ((coldiff==0 && abs(rowdiff)==1) || (rowdiff==0 && abs(coldiff)==1)) rv = 1;
 394
 395   if (gDebug == 2 && rv==1)
 396   printf("AreNeighbours: neighbours=%d, id1=%d, relid1=%d,%d \n id2=%d, relid2=%d,%d \n",
 397          rv, d1->GetId(), iphi1,ieta1, d2->GetId(), iphi2,ieta2);
 398
 399   return rv ;
 400 }
 401
 402 //____________________________________________________________________________
 403 void AliEMCALClusterizerv1::MakeClusters()
 404 {
 405   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 406   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 407   // Mar 03, 2007 by PAI
 408
 409   if (fGeom==0) AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader");
 410
 411   fRecPoints->Clear();
 412
 413   // Set up TObjArray with pointers to digits to work on
 414   TObjArray *digitsC = new TObjArray();
 415   TIter nextdigit(fDigitsArr);
 416   AliEMCALDigit *digit;
 417   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>(nextdigit())) ) {
 418     digitsC->AddLast(digit);
 419   }
 420
 421   double e = 0.0, ehs = 0.0;
 422   TIter nextdigitC(digitsC);
 423
 424   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(nextdigitC())) ) { // clean up digits
 425     e = Calibrate(digit->GetAmp(), digit->GetId());
 426     //JLK
 427     //AliEMCALHistoUtilities::FillH1(fHists, 10, digit->GetAmp());
 428     //AliEMCALHistoUtilities::FillH1(fHists, 11, e);
 429     if ( e < fMinECut || digit->GetTimeR() > fTimeCut )
 430       digitsC->Remove(digit);
 431     else
 432       ehs += e;
 433   }
 434   AliDebug(1,Form("MakeClusters: Number of digits %d  -> (e %f), ehs %d\n",
 435                   fDigitsArr->GetEntries(),fMinECut,ehs));
 436
 437   nextdigitC.Reset();
 438
 439   while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(nextdigitC())) ) { // scan over the list of digitsC
 440     TArrayI clusterECAdigitslist(fDigitsArr->GetEntries());
 441
 442     if(fGeom->CheckAbsCellId(digit->GetId()) && (Calibrate(digit->GetAmp(), digit->GetId()) > fECAClusteringThreshold  ) ){
 443       // start a new Tower RecPoint
 444       if(fNumberOfECAClusters >= fRecPoints->GetSize()) fRecPoints->Expand(2*fNumberOfECAClusters+1) ;
 445       AliEMCALRecPoint *recPoint = new  AliEMCALRecPoint("") ;
 446       fRecPoints->AddAt(recPoint, fNumberOfECAClusters) ;
 447       recPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>(fRecPoints->At(fNumberOfECAClusters)) ;
 448       fNumberOfECAClusters++ ;
 449
 450       recPoint->SetClusterType(AliESDCaloCluster::kEMCALClusterv1);
 451
 452       recPoint->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(), digit->GetId())) ;
 453       TObjArray clusterDigits;
 454       clusterDigits.AddLast(digit);
 455       digitsC->Remove(digit) ;
 456
 457       AliDebug(1,Form("MakeClusters: OK id = %d, ene = %f , cell.th. = %f \n", digit->GetId(),
 458       Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()), fECAClusteringThreshold));
 459
 460       // Grow cluster by finding neighbours
 461       TIter nextClusterDigit(&clusterDigits);
 462       while ( (digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>(nextClusterDigit())) ) { // scan over digits in cluster
 463         TIter nextdigitN(digitsC);
 464         AliEMCALDigit *digitN = 0; // digi neighbor
 465         while ( (digitN = (AliEMCALDigit *)nextdigitN()) ) { // scan over all digits to look for neighbours
 466           if (AreNeighbours(digit, digitN)==1) {      // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 467             recPoint->AddDigit(*digitN, Calibrate(digitN->GetAmp(),digitN->GetId()) ) ;
 468             clusterDigits.AddLast(digitN) ;
 469             digitsC->Remove(digitN) ;
 470           } // if(ineb==1)
 471         } // scan over digits
 472       } // scan over digits already in cluster
 473       if(recPoint)
 474         AliDebug(2,Form("MakeClusters: %d digitd, energy %f \n", clusterDigits.GetEntries(), recPoint->GetEnergy()));
 475     } // If seed found
 476   } // while digit
 477
 478   delete digitsC ;
 479
 480   AliDebug(1,Form("total no of clusters %d from %d digits",fNumberOfECAClusters,fDigitsArr->GetEntriesFast()));
 481 }
 482
 483 //____________________________________________________________________________
 484 void AliEMCALClusterizerv1::MakeUnfolding()
 485 {
 486   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 487   // Performs unfolding of all clusters
 488
 489   if(fNumberOfECAClusters > 0){
 490     if (fGeom==0)
 491       AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader") ;
 492     Int_t nModulesToUnfold = fGeom->GetNCells();
 493
 494     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfECAClusters ;
 495     Int_t index ;
 496     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 497
 498       AliEMCALRecPoint * RecPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>( fRecPoints->At(index) ) ;
 499
 500       TVector3 gpos;
 501       Int_t absId;
 502       RecPoint->GetGlobalPosition(gpos);
 503       fGeom->GetAbsCellIdFromEtaPhi(gpos.Eta(),gpos.Phi(),absId);
 504       if(absId > nModulesToUnfold)
 505         break ;
 506
 507       Int_t nMultipl = RecPoint->GetMultiplicity() ;
 508       AliEMCALDigit ** maxAt = new AliEMCALDigit*[nMultipl] ;
 509       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 510       Int_t nMax = RecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fECALocMaxCut,fDigitsArr) ;
 511
 512       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 513         UnfoldCluster(RecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 514         fRecPoints->Remove(RecPoint);
 515         fRecPoints->Compress() ;
 516         index-- ;
 517         fNumberOfECAClusters-- ;
 518         numberofNotUnfolded-- ;
 519       }
 520       else{
 521         RecPoint->SetNExMax(1) ; //Only one local maximum
 522       }
 523
 524       delete[] maxAt ;
 525       delete[] maxAtEnergy ;
 526     }
 527   }
 528   // End of Unfolding of clusters
 529 }
 530
 531 //____________________________________________________________________________
 532 Double_t  AliEMCALClusterizerv1::ShowerShape(Double_t x, Double_t y)
 533 {
 534   // Shape of the shower
 535   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 536
 537   Double_t r = sqrt(x*x+y*y);
 538   Double_t r133  = TMath::Power(r, 1.33) ;
 539   Double_t r669  = TMath::Power(r, 6.69) ;
 540   Double_t shape = TMath::Exp( -r133 * (1. / (1.57 + 0.0860 * r133) - 0.55 / (1 + 0.000563 * r669) ) ) ;
 541   return shape ;
 542 }
 543
 544 //____________________________________________________________________________
 545 void  AliEMCALClusterizerv1::UnfoldCluster(AliEMCALRecPoint * iniTower,
 546                                            Int_t nMax,
 547                                            AliEMCALDigit ** maxAt,
 548                                            Float_t * maxAtEnergy)
 549 {
 550   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 551   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 552   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 553
 554   if (fGeom==0)
 555     AliFatal("Did not get geometry from EMCALLoader") ;
 556
 557   Bool_t rv = FindFit(iniTower, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 558   if( !rv ) {
 559     // Fit failed, return and remove cluster
 560     iniTower->SetNExMax(-1) ;
 561     delete[] fitparameters ;
 562     return ;
 563   }
 564
 565   // create unfolded rec points and fill them with new energy lists
 566   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with
 567   // fit (without fluctuations): efit[]
 568   // and later correct this number in acordance with actual energy
 569   // deposition
 570
 571   Int_t nDigits = iniTower->GetMultiplicity() ;
 572   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 573   Double_t xDigit=0.,yDigit=0.,zDigit=0. ;
 574   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 575
 576   AliEMCALDigit * digit = 0 ;
 577   Int_t * Digits = iniTower->GetDigitsList() ;
 578
 579   Int_t iparam ;
 580   Int_t iDigit ;
 581   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 582     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( fDigitsArr->At(Digits[iDigit] ) ) ;
 583     fGeom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), yDigit, xDigit, zDigit);
 584     efit[iDigit] = 0;
 585
 586     iparam = 0 ;
 587     while(iparam < nPar ){
 588       xpar = fitparameters[iparam] ;
 589       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 590       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 591       iparam += 3 ;
 592       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) ;
 593     }
 594   }
 595
 596
 597   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 598   // so that energy deposited in each cell is distributed between new clusters proportionally
 599   // to its contribution to efit
 600
 601   Float_t * Energies = iniTower->GetEnergiesList() ;
 602   Float_t ratio ;
 603
 604   iparam = 0 ;
 605   while(iparam < nPar ){
 606     xpar = fitparameters[iparam] ;
 607     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 608     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 609     iparam += 3 ;
 610
 611     AliEMCALRecPoint * RecPoint = 0 ;
 612
 613     if(fNumberOfECAClusters >= fRecPoints->GetSize())
 614       fRecPoints->Expand(2*fNumberOfECAClusters) ;
 615
 616     (*fRecPoints)[fNumberOfECAClusters] = new AliEMCALRecPoint("") ;
 617     RecPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint *>( fRecPoints->At(fNumberOfECAClusters) ) ;
 618     fNumberOfECAClusters++ ;
 619     RecPoint->SetNExMax((Int_t)nPar/3) ;
 620
 621     Float_t eDigit ;
 622     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 623       digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( fDigitsArr->At( Digits[iDigit] ) ) ;
 624       fGeom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), yDigit, xDigit, zDigit);
 625
 626       ratio = epar * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) / efit[iDigit] ;
 627       eDigit = Energies[iDigit] * ratio ;
 628       RecPoint->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 629     }
 630   }
 631
 632   delete[] fitparameters ;
 633   delete[] efit ;
 634
 635 }
 636
 637 //_____________________________________________________________________________
 638 void AliEMCALClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad,
 639                                                Double_t & fret,
 640                                                Double_t * x, Int_t iflag)
 641 {
 642   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 643   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 644
 645   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 646
 647   AliEMCALRecPoint * RecPoint = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 648   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 649   // A bit buggy way to get an access to the geometry
 650   // To be revised!
 651   AliEMCALGeometry *geom = dynamic_cast<AliEMCALGeometry *>(toMinuit->At(2));
 652
 653   Int_t * Digits     = RecPoint->GetDigitsList() ;
 654
 655   Int_t nOdigits = RecPoint->GetDigitsMultiplicity() ;
 656
 657   Float_t * Energies = RecPoint->GetEnergiesList() ;
 658
 659   fret = 0. ;
 660   Int_t iparam ;
 661
 662   if(iflag == 2)
 663     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 664       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 665
 666   Double_t efit ;
 667
 668   AliEMCALDigit * digit ;
 669   Int_t iDigit ;
 670
 671   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 672
 673     digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit*>( digits->At( Digits[iDigit] ) );
 674
 675     Double_t xDigit=0 ;
 676     Double_t zDigit=0 ;
 677     Double_t yDigit=0 ;//not used yet, assumed to be 0
 678
 679     geom->RelPosCellInSModule(digit->GetId(), yDigit, xDigit, zDigit);
 680
 681     if(iflag == 2){  // calculate gradient
 682       Int_t iParam = 0 ;
 683       efit = 0 ;
 684       while(iParam < nPar ){
 685         Double_t dx = (xDigit - x[iParam]) ;
 686         iParam++ ;
 687         Double_t dz = (zDigit - x[iParam]) ;
 688         iParam++ ;
 689         efit += x[iParam] * ShowerShape(dx,dz) ;
 690         iParam++ ;
 691       }
 692       Double_t sum = 2. * (efit - Energies[iDigit]) / Energies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 693       iParam = 0 ;
 694       while(iParam < nPar ){
 695         Double_t xpar = x[iParam] ;
 696         Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 697         Double_t epar = x[iParam+2] ;
 698         Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 699         Double_t shape = sum * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) ;
 700         Double_t r133 =  TMath::Power(dr, 1.33);
 701         Double_t r669 = TMath::Power(dr,6.69);
 702         Double_t deriv =-1.33 * TMath::Power(dr,0.33)*dr * ( 1.57 / ( (1.57 + 0.0860 * r133) * (1.57 + 0.0860 * r133) )
 703                                                              - 0.55 / (1 + 0.000563 * r669) / ( (1 + 0.000563 * r669) * (1 + 0.000563 * r669) ) ) ;
 704
 705         Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 706         iParam++ ;
 707         Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 708         iParam++ ;
 709         Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 710         iParam++ ;
 711       }
 712     }
 713     efit = 0;
 714     iparam = 0 ;
 715
 716
 717     while(iparam < nPar ){
 718       Double_t xpar = x[iparam] ;
 719       Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 720       Double_t epar = x[iparam+2] ;
 721       iparam += 3 ;
 722       efit += epar * ShowerShape(xDigit - xpar,zDigit - zpar) ;
 723     }
 724
 725     fret += (efit-Energies[iDigit])*(efit-Energies[iDigit])/Energies[iDigit] ;
 726     // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 727   }
 728 }
 729 //____________________________________________________________________________
 730 void AliEMCALClusterizerv1::Print(Option_t * /*option*/)const
 731 {
 732   // Print clusterizer parameters
 733
 734   TString message("\n") ;
 735
 736   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ){
 737
 738     // Print parameters
 739
 740     TString taskName(Version()) ;
 741
 742     printf("--------------- ");
 743     printf(taskName.Data()) ;
 744     printf(" ");
 745     printf("Clusterizing digits: ");
 746     printf("\n                       ECA Local Maximum cut    = %f", fECALocMaxCut);
 747     printf("\n                       ECA Logarithmic weight   = %f", fECAW0);
 748     if(fToUnfold)
 749       printf("\nUnfolding on\n");
 750     else
 751       printf("\nUnfolding off\n");
 752
 753     printf("------------------------------------------------------------------");
 754   }
 755   else
 756     printf("AliEMCALClusterizerv1 not initialized ") ;
 757 }
 758
 759 //____________________________________________________________________________
 760 void AliEMCALClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 761 {
 762   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliEMCALClusterizer
 763   if(strstr(option,"deb")) {
 764     printf("PrintRecPoints: Clusterization result:") ;
 765
 766     printf("           Found %d ECA Rec Points\n ",
 767          fRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 768   }
 769
 770   if(strstr(option,"all")) {
 771     if(strstr(option,"deb")) {
 772       printf("\n-----------------------------------------------------------------------\n") ;
 773       printf("Clusters in ECAL section\n") ;
 774       printf("Index    Ene(GeV) Multi Module     GX    GY   GZ  lX    lY   lZ   Dispersion Lambda 1   Lambda 2  # of prim  Primaries list\n") ;
 775     }
 776    Int_t index =0;
 777    Float_t maxE=0;
 778    Float_t maxL1=0;
 779    Float_t maxL2=0;
 780    Float_t maxDis=0;
 781
 782    //JLK
 783    //AliEMCALHistoUtilities::FillH1(fHists, 12, double(fRecPoints->GetEntries()));
 784
 785     for (index = 0 ; index < fRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 786       AliEMCALRecPoint * rp = dynamic_cast<AliEMCALRecPoint * >(fRecPoints->At(index)) ;
 787       TVector3  globalpos;
 788       //rp->GetGlobalPosition(globalpos);
 789       TVector3  localpos;
 790       rp->GetLocalPosition(localpos);
 791       Float_t lambda[2];
 792       rp->GetElipsAxis(lambda);
 793       Int_t * primaries;
 794       Int_t nprimaries;
 795       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
 796       if(strstr(option,"deb"))
 797       printf("\n%6d  %8.4f  %3d     %4.1f    %4.1f %4.1f  %4.1f %4.1f %4.1f    %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
 798              rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(),
 799              globalpos.X(), globalpos.Y(), globalpos.Z(), localpos.X(), localpos.Y(), localpos.Z(),
 800              rp->GetDispersion(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
 801   /////////////
 802       if(rp->GetEnergy()>maxE){
 803               maxE=rp->GetEnergy();
 804               maxL1=lambda[0];
 805               maxL2=lambda[1];
 806               maxDis=rp->GetDispersion();
 807       }
 808       //JLK
 809       //fPointE->Fill(rp->GetEnergy());
 810       //fPointL1->Fill(lambda[0]);
 811       //fPointL2->Fill(lambda[1]);
 812       //fPointDis->Fill(rp->GetDispersion());
 813       //fPointMult->Fill(rp->GetMultiplicity());
 814       /////////////
 815       if(strstr(option,"deb")){
 816         for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
 817           printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
 818         }
 819       }
 820     }
 821
 822     //JLK
 823     //      fMaxE->Fill(maxE);
 824     //  fMaxL1->Fill(maxL1);
 825     //  fMaxL2->Fill(maxL2);
 826     //  fMaxDis->Fill(maxDis);
 827
 828     if(strstr(option,"deb"))
 829     printf("\n-----------------------------------------------------------------------\n");
 830   }
 831 }
 832
 833 /*
 834 TList* AliEMCALClusterizerv1::BookHists()
 835 {
 836   //set up histograms for monitoring clusterizer performance
 837
 838   gROOT->cd();
 839
 840         fPointE = new TH1F("00_pointE","point energy", 2000, 0.0, 150.);
 841         fPointL1 = new TH1F("01_pointL1","point L1", 1000, 0.0, 3.);
 842         fPointL2 = new TH1F("02_pointL2","point L2", 1000, 0.0, 3.);
 843         fPointDis = new TH1F("03_pointDisp","point dispersion", 1000, 0.0, 10.);
 844         fPointMult = new TH1F("04_pointMult","#cell in point(cluster)", 101, -0.5, 100.5);
 845         fDigitAmp = new TH1F("05_digitAmp","Digit Amplitude", 2000, 0.0, 5000.);
 846         fMaxE = new TH1F("06_maxE","Max point energy", 2000, 0.0, 150.);
 847         fMaxL1 = new TH1F("07_maxL1","Largest (first) of eigenvalue of covariance matrix", 1000, 0.0, 3.);
 848         fMaxL2 = new TH1F("08_maxL2","Smalest (second) of eigenvalue of covariace matrix", 1000, 0.0, 3.);
 849         fMaxDis = new TH1F("09_maxDis","Point dispersion", 1000, 0.0, 10.); // 9
 850         //
 851         new TH1F("10_adcOfDigits","adc of digits(threshold control)", 1001, -0.5, 1000.5);   // 10
 852         new TH1F("11_energyOfDigits","energy of digits(threshold control)", 1000, 0.0, 1.);  // 11
 853         new TH1F("12_numberOfPoints","number of points(clusters)", 101, -0.5, 100.5);        // 12
 854
 855   return AliEMCALHistoUtilities::MoveHistsToList("EmcalClusterizerv1ControlHists", kFALSE);
 856 }
 857
 858 void AliEMCALClusterizerv1::SaveHists(const char *fn)
 859 {
 860   AliEMCALHistoUtilities::SaveListOfHists(fHists, fn, kTRUE);
 861 }
 862 */
 863
 864 //___________________________________________________________________
 865 void  AliEMCALClusterizerv1::PrintRecoInfo()
 866 {
 867   printf(" AliEMCALClusterizerv1::PrintRecoInfo() : version %s \n", Version() );
 868   //JLK
 869   //TH1F *h = (TH1F*)fHists->At(12);
 870   //if(h) {
 871   //  printf(" ## Multiplicity of RecPoints ## \n");
 872   //  for(int i=1; i<=h->GetNbinsX(); i++) {
 873   //    int nbin = int((*h)[i]);
 874   //    int mult = int(h->GetBinCenter(i));
 875   //    if(nbin > 0) printf(" %i : %5.5i %6.3f %% \n", mult, nbin, 100.*nbin/h->GetEntries());
 876   //  }
 877   // }
 878
 879 }
 880
 881 /*
 882 //___________________________________________________________________
 883 void AliEMCALClusterizerv1::DrawLambdasHists()
 884 {
 885   if(fMaxL1) {
 886     fMaxL1->Draw();
 887     if(fMaxL2) fMaxL2->Draw("same");
 888     if(fMaxDis) {
 889       fMaxDis->Draw("same");
 890     }
 891   }
 892 }
 893 */