MUON/AliMUONTrackReconstructor.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 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 /// \class AliMUONTrackReconstructor
  20 /// MUON track reconstructor using the original method
  21 ///
  22 /// This class contains as data:
  23 /// - the parameters for the track reconstruction
  24 ///
  25 /// It contains as methods, among others:
  26 /// - MakeTracks to build the tracks
  27 //-----------------------------------------------------------------------------
  28
  29 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
  30
  31 #include "AliMUONConstants.h"
  32 #include "AliMUONVCluster.h"
  33 #include "AliMUONVClusterServer.h"
  34 #include "AliMUONVClusterStore.h"
  35 #include "AliMUONTrack.h"
  36 #include "AliMUONTrackParam.h"
  37 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  38
  39 #include "AliMpArea.h"
  40
  41 #include "AliLog.h"
  42
  43 #include <TMinuit.h>
  44 #include <Riostream.h>
  45 #include <TMath.h>
  46 #include <TMatrixD.h>
  47
  48 // Functions to be minimized with Minuit
  49 void TrackChi2(Int_t &nParam, Double_t *gradient, Double_t &chi2, Double_t *param, Int_t flag);
  50
  51 /// \cond CLASSIMP
  52 ClassImp(AliMUONTrackReconstructor) // Class implementation in ROOT context
  53 /// \endcond
  54
  55   //__________________________________________________________________________
  56 AliMUONTrackReconstructor::AliMUONTrackReconstructor(AliMUONVClusterServer& clusterServer)
  57   : AliMUONVTrackReconstructor(clusterServer)
  58 {
  59   /// Constructor
  60 }
  61
  62   //__________________________________________________________________________
  63 AliMUONTrackReconstructor::~AliMUONTrackReconstructor()
  64 {
  65 /// Destructor
  66 }
  67
  68   //__________________________________________________________________________
  69 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidates(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
  70 {
  71   /// To make track candidates (assuming linear propagation if the flag fgkMakeTrackCandidatesFast is set to kTRUE):
  72   /// Start with segments station(1..) 4 or 5 then follow track in station 5 or 4.
  73   /// Good candidates are made of at least three clusters.
  74   /// Keep only best candidates or all of them according to the flag fgkTrackAllTracks.
  75
  76   TClonesArray *segments;
  77   AliMUONTrack *track;
  78   Int_t iCandidate = 0;
  79   Bool_t clusterFound;
  80
  81   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidates");
  82
  83   // Unless we're doing combined tracking, we'll clusterize all stations at once
  84   Int_t firstChamber(0);
  85   Int_t lastChamber(9);
  86
  87   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
  88     // ... Here's the exception : ask the clustering to reconstruct
  89     // clusters *only* in station 4 and 5 for combined tracking
  90     firstChamber = 6;
  91   }
  92
  93   for (Int_t i = firstChamber; i <= lastChamber; ++i )
  94   {
  95     fClusterServer.Clusterize(i, clusterStore, AliMpArea());
  96   }
  97
  98   // Loop over stations(1..) 5 and 4 and make track candidates
  99   for (Int_t istat=4; istat>=3; istat--) {
 100
 101     // Make segments in the station
 102     segments = MakeSegmentsInStation(clusterStore,istat);
 103
 104     // Loop over segments
 105     for (Int_t iseg=0; iseg<segments->GetEntriesFast(); iseg++)
 106     {
 107       AliDebug(1,Form("Making primary candidate(1..) %d",++iCandidate));
 108
 109       // Transform segments to tracks and put them at the end of fRecTracksPtr
 110       track = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack((AliMUONObjectPair*)((*segments)[iseg]));
 111       fNRecTracks++;
 112
 113       // Printout for debuging
 114       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 115         cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster:"<<endl;
 116         ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First())->GetCovariances().Print();
 117       }
 118
 119       // Look for compatible cluster(s) in the other station
 120       if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->MakeTrackCandidatesFast())
 121         clusterFound = FollowLinearTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 122       else clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 123
 124       // Remove track if no cluster found
 125       if (!clusterFound) {
 126         fRecTracksPtr->Remove(track);
 127         fNRecTracks--;
 128       }
 129
 130     }
 131
 132     // delete the array of segments
 133     delete segments;
 134   }
 135
 136   fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential before checking tracks
 137
 138   // Keep all different tracks or only the best ones as required
 139   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveIdenticalTracks();
 140   else RemoveDoubleTracks();
 141
 142   AliDebug(1,Form("Number of good candidates = %d",fNRecTracks));
 143
 144 }
 145
 146   //__________________________________________________________________________
 147 void AliMUONTrackReconstructor::FollowTracks(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 148 {
 149   /// Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 150   AliDebug(1,"Enter FollowTracks");
 151
 152   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
 153   AliMUONTrackParam *trackParam, *nextTrackParam;
 154   Int_t currentNRecTracks;
 155   Bool_t clusterFound;
 156
 157   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 158                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking();
 159
 160   for (Int_t station = 2; station >= 0; station--) {
 161
 162     // Save the actual number of reconstructed track in case of
 163     // tracks are added or suppressed during the tracking procedure
 164     // !! Do not compress fRecTracksPtr until the end of the loop over tracks !!
 165     currentNRecTracks = fNRecTracks;
 166
 167     for (Int_t iRecTrack = 0; iRecTrack <currentNRecTracks; iRecTrack++) {
 168       AliDebug(1,Form("FollowTracks: track candidate(1..) %d", iRecTrack+1));
 169
 170       track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iRecTrack);
 171
 172       // Fit the track:
 173       // Do not take into account the multiple scattering to speed up the fit
 174       // Calculate the track parameter covariance matrix
 175       // If "station" is station(1..) 3 then use the vertex to better constrain the fit
 176       if (station==2) Fit(*track, kFALSE, kTRUE, kTRUE);
 177       else Fit(*track, kFALSE, kFALSE, kTRUE);
 178
 179       // Remove the track if the normalized chi2 is too high
 180       if (track->GetNormalizedChi2() > sigmaCut2) {
 181         fRecTracksPtr->Remove(track);
 182         fNRecTracks--;
 183         continue;
 184       }
 185
 186       // save parameters from fit into smoothed parameters to complete track afterward
 187       if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->ComplementTracks()) {
 188
 189         if (station==2) { // save track parameters on stations 4 and 5
 190
 191           // extrapolate track parameters and covariances at each cluster
 192           track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
 193
 194           // save them
 195           trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 196           while (trackParam) {
 197             trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 198             trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 199             trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 200           }
 201
 202         } else { // or save track parameters on last station only
 203
 204           // save parameters from fit
 205           trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 206           trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 207           trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 208
 209           // save parameters extrapolated to the second chamber of the same station if it has been hit
 210           nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 211           if (nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() < 2*(station+2)) {
 212
 213             // reset parameters and covariances
 214             nextTrackParam->SetParameters(trackParam->GetParameters());
 215             nextTrackParam->SetZ(trackParam->GetZ());
 216             nextTrackParam->SetCovariances(trackParam->GetCovariances());
 217
 218             // extrapolate them to the z of the corresponding cluster
 219             AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(nextTrackParam, nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetZ());
 220
 221             // save them
 222             nextTrackParam->SetSmoothParameters(nextTrackParam->GetParameters());
 223             nextTrackParam->SetSmoothCovariances(nextTrackParam->GetCovariances());
 224
 225           }
 226
 227         }
 228
 229       }
 230
 231       // Printout for debuging
 232       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 233         cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster:"<<endl;
 234         ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First())->GetCovariances().Print();
 235       }
 236
 237       // Look for compatible cluster(s) in station(0..) "station"
 238       clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, station);
 239
 240       // Try to recover track if required
 241       if (!clusterFound && AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->RecoverTracks())
 242         clusterFound = RecoverTrack(*track, clusterStore, station);
 243
 244       // remove track if no cluster found
 245       if (!clusterFound) {
 246         fRecTracksPtr->Remove(track);
 247         fNRecTracks--;
 248       }
 249
 250     }
 251
 252     // Compress fRecTracksPtr for the next step
 253     fRecTracksPtr->Compress();
 254
 255     // Keep only the best tracks if required
 256     if (!AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveDoubleTracks();
 257
 258   }
 259
 260   // Last fit of track candidates with all stations
 261   // Take into account the multiple scattering and remove bad tracks
 262   Int_t trackIndex = -1;
 263   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
 264   while (track) {
 265
 266     trackIndex++;
 267     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
 268
 269     Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
 270
 271     // Printout for debuging
 272     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) {
 273       cout << "FollowTracks: track candidate(0..) " << trackIndex << " after final fit" << endl;
 274       track->RecursiveDump();
 275     }
 276
 277     // Remove the track if the normalized chi2 is too high
 278     if (track->GetNormalizedChi2() > sigmaCut2) {
 279       fRecTracksPtr->Remove(track);
 280       fNRecTracks--;
 281     }
 282
 283     // save parameters from fit into smoothed parameters to complete track afterward
 284     if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->ComplementTracks()) {
 285
 286       // save parameters from fit
 287       trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 288       trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 289       trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 290
 291       // save parameters extrapolated to the second chamber of the same station if it has been hit
 292       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 293       if (nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() < 2) {
 294
 295         // reset parameters and covariances
 296         nextTrackParam->SetParameters(trackParam->GetParameters());
 297         nextTrackParam->SetZ(trackParam->GetZ());
 298         nextTrackParam->SetCovariances(trackParam->GetCovariances());
 299
 300         // extrapolate them to the z of the corresponding cluster
 301         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(nextTrackParam, nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetZ());
 302
 303         // save them
 304         nextTrackParam->SetSmoothParameters(nextTrackParam->GetParameters());
 305         nextTrackParam->SetSmoothCovariances(nextTrackParam->GetCovariances());
 306
 307       }
 308
 309     }
 310
 311     track = nextTrack;
 312
 313   }
 314
 315   fRecTracksPtr->Compress();
 316
 317 }
 318
 319   //__________________________________________________________________________
 320 Bool_t AliMUONTrackReconstructor::FollowTrackInStation(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 321 {
 322   /// Follow trackCandidate in station(0..) nextStation and search for compatible cluster(s)
 323   /// Keep all possibilities or only the best one(s) according to the flag fgkTrackAllTracks:
 324   /// kTRUE:  duplicate "trackCandidate" if there are several possibilities and add the new tracks at the end of
 325   ///         fRecTracksPtr to avoid conficts with other track candidates at this current stage of the tracking procedure.
 326   ///         Remove the obsolete "trackCandidate" at the end.
 327   /// kFALSE: add only the best cluster(s) to the "trackCandidate". Try to add a couple of clusters in priority.
 328   AliDebug(1,Form("Enter FollowTrackInStation(1..) %d", nextStation+1));
 329
 330   // Order the chamber according to the propagation direction (tracking starts with chamber 2):
 331   // - nextStation == station(1...) 5 => forward propagation
 332   // - nextStation < station(1...) 5 => backward propagation
 333   Int_t ch1, ch2;
 334   if (nextStation==4) {
 335     ch1 = 2*nextStation+1;
 336     ch2 = 2*nextStation;
 337   } else {
 338     ch1 = 2*nextStation;
 339     ch2 = 2*nextStation+1;
 340   }
 341
 342   Double_t chi2WithOneCluster = 1.e10;
 343   Double_t chi2WithTwoClusters = 1.e10;
 344   Double_t maxChi2WithOneCluster = 2. * AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 345                                         AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 2 because 2 quantities in chi2
 346   Double_t maxChi2WithTwoClusters = 4. * AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 347                                          AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 4 because 4 quantities in chi2
 348   Double_t bestChi2WithOneCluster = maxChi2WithOneCluster;
 349   Double_t bestChi2WithTwoClusters = maxChi2WithTwoClusters;
 350   Bool_t foundOneCluster = kFALSE;
 351   Bool_t foundTwoClusters = kFALSE;
 352   AliMUONTrack *newTrack = 0x0;
 353   AliMUONVCluster *clusterCh1, *clusterCh2;
 354   AliMUONTrackParam extrapTrackParam;
 355   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster1;
 356   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster2;
 357   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster1;
 358   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster2;
 359
 360   Int_t nClusters = clusterStore.GetSize();
 361   Bool_t *clusterCh1Used = new Bool_t[nClusters];
 362   for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) clusterCh1Used[i] = kFALSE;
 363   Int_t iCluster1;
 364
 365   // Get track parameters
 366   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCh(*(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First());
 367
 368   // Add MCS effect
 369   AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 370
 371   // Add MCS in the missing chamber if any (only 1 chamber can be missing according to tracking criteria)
 372   if (ch1 < ch2 && extrapTrackParamAtCh.GetClusterPtr()->GetChamberId() > ch2 + 1) {
 373     // extrapolation to the missing chamber
 374     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2 + 1));
 375     // add MCS effect
 376     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 377   }
 378
 379   //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch2"
 380   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2));
 381
 382   // Printout for debuging
 383   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 384     cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster extrapolated to z = "<<AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2)<<":"<<endl;
 385     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 386   }
 387
 388   // Printout for debuging
 389   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 390     cout << "FollowTrackInStation: look for clusters in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 391   }
 392
 393   // Ask the clustering to reconstruct new clusters around the track position in the current station
 394   // except for station 4 and 5 that are already entirely clusterized
 395   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
 396     if (nextStation < 3) AskForNewClustersInStation(extrapTrackParamAtCh, clusterStore, nextStation);
 397   }
 398
 399   // Create iterators to loop over clusters in both chambers
 400   TIter nextInCh1(clusterStore.CreateChamberIterator(ch1,ch1));
 401   TIter nextInCh2(clusterStore.CreateChamberIterator(ch2,ch2));
 402
 403   // look for candidates in chamber 2
 404   while ( ( clusterCh2 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh2()) ) ) {
 405
 406     // try to add the current cluster fast
 407     if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2)) continue;
 408
 409     // try to add the current cluster accuratly
 410     chi2WithOneCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2, extrapTrackParamAtCluster2);
 411
 412     // if good chi2 then try to attach a cluster in the other chamber too
 413     if (chi2WithOneCluster < maxChi2WithOneCluster) {
 414       Bool_t foundSecondCluster = kFALSE;
 415
 416       // Printout for debuging
 417       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 418         cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch2+1
 419              << " (Chi2 = " << chi2WithOneCluster << ")" << endl;
 420         cout << "                      look for second clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << " ..." << endl;
 421       }
 422
 423       // add MCS effect for next step
 424       AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCluster2,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 425
 426       // copy new track parameters for next step
 427       extrapTrackParam = extrapTrackParamAtCluster2;
 428
 429       //Extrapolate track parameters to chamber "ch1"
 430       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&extrapTrackParam, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1));
 431
 432       // reset cluster iterator of chamber 1
 433       nextInCh1.Reset();
 434       iCluster1 = -1;
 435
 436       // look for second candidates in chamber 1
 437       while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 438         iCluster1++;
 439
 440         // try to add the current cluster fast
 441         if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParam, clusterCh1)) continue;
 442
 443         // try to add the current cluster accuratly
 444         chi2WithTwoClusters = TryTwoClusters(extrapTrackParamAtCluster2, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1);
 445
 446         // if good chi2 then create a new track by adding the 2 clusters to the "trackCandidate"
 447         if (chi2WithTwoClusters < maxChi2WithTwoClusters) {
 448           foundSecondCluster = kTRUE;
 449           foundTwoClusters = kTRUE;
 450
 451           // Printout for debuging
 452           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 453             cout << "FollowTrackInStation: found second cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 454                  << " (Global Chi2 = " << chi2WithTwoClusters << ")" << endl;
 455           }
 456
 457           if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 458             // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new clusters
 459             newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 460             UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1,extrapTrackParamAtCluster2);
 461             fNRecTracks++;
 462
 463             // Tag clusterCh1 as used
 464             clusterCh1Used[iCluster1] = kTRUE;
 465
 466             // Printout for debuging
 467             if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 468               cout << "FollowTrackInStation: added two clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 469               if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 470             }
 471
 472           } else if (chi2WithTwoClusters < bestChi2WithTwoClusters) {
 473             // keep track of the best couple of clusters
 474             bestChi2WithTwoClusters = chi2WithTwoClusters;
 475             bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 476             bestTrackParamAtCluster2 = extrapTrackParamAtCluster2;
 477           }
 478
 479         }
 480
 481       }
 482
 483       // if no clusterCh1 found then consider to add clusterCh2 only
 484       if (!foundSecondCluster) {
 485         foundOneCluster = kTRUE;
 486
 487         if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 488           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 489           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 490           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster2);
 491           fNRecTracks++;
 492
 493           // Printout for debuging
 494           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 495             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 496             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 497           }
 498
 499         } else if (!foundTwoClusters && chi2WithOneCluster < bestChi2WithOneCluster) {
 500           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 501           bestChi2WithOneCluster = chi2WithOneCluster;
 502           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster2;
 503         }
 504
 505       }
 506
 507     }
 508
 509   }
 510
 511   // look for candidates in chamber 1 not already attached to a track
 512   // if we want to keep all possible tracks or if no good couple of clusters has been found
 513   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks() || !foundTwoClusters) {
 514
 515     // Printout for debuging
 516     if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 517       cout << "FollowTrackInStation: look for single clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 518     }
 519
 520     // add MCS effect for next step
 521     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 522
 523     //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch1"
 524     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1));
 525
 526     // reset cluster iterator of chamber 1
 527     nextInCh1.Reset();
 528     iCluster1 = -1;
 529
 530     // look for second candidates in chamber 1
 531     while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 532       iCluster1++;
 533
 534       if (clusterCh1Used[iCluster1]) continue; // Skip cluster already used
 535
 536       // try to add the current cluster fast
 537       if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1)) continue;
 538
 539       // try to add the current cluster accuratly
 540       chi2WithOneCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1);
 541
 542       // if good chi2 then consider to add clusterCh1
 543       // We do not try to attach a cluster in the other chamber too since it has already been done above
 544       if (chi2WithOneCluster < maxChi2WithOneCluster) {
 545         foundOneCluster = kTRUE;
 546
 547         // Printout for debuging
 548         if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 549           cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 550                << " (Chi2 = " << chi2WithOneCluster << ")" << endl;
 551         }
 552
 553         if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 554           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 555           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 556           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1);
 557           fNRecTracks++;
 558
 559           // Printout for debuging
 560           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 561             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 562             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 563           }
 564
 565         } else if (chi2WithOneCluster < bestChi2WithOneCluster) {
 566           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 567           bestChi2WithOneCluster = chi2WithOneCluster;
 568           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 569         }
 570
 571       }
 572
 573     }
 574
 575   }
 576
 577   // fill out the best track if required else clean up the fRecTracksPtr array
 578   if (!AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 579     if (foundTwoClusters) {
 580       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1,bestTrackParamAtCluster2);
 581
 582       // Printout for debuging
 583       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 584         cout << "FollowTrackInStation: added the two best clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 585         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 586       }
 587
 588     } else if (foundOneCluster) {
 589       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1);
 590
 591       // Printout for debuging
 592       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 593         cout << "FollowTrackInStation: added the best cluster in chamber(1..): " << bestTrackParamAtCluster1.GetClusterPtr()->GetChamberId()+1 << endl;
 594         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 595       }
 596
 597     } else {
 598       delete [] clusterCh1Used;
 599       return kFALSE;
 600     }
 601
 602   } else if (foundOneCluster || foundTwoClusters) {
 603
 604     // remove obsolete track
 605     fRecTracksPtr->Remove(&trackCandidate);
 606     fNRecTracks--;
 607
 608   } else {
 609     delete [] clusterCh1Used;
 610     return kFALSE;
 611   }
 612
 613   delete [] clusterCh1Used;
 614   return kTRUE;
 615
 616 }
 617
 618   //__________________________________________________________________________
 619 Double_t AliMUONTrackReconstructor::TryTwoClusters(const AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONVCluster* cluster2,
 620                                                    AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2)
 621 {
 622 /// Test the compatibility between the track and the 2 clusters together (using trackParam's covariance matrix):
 623 /// return the corresponding Chi2 accounting for covariances between the 2 clusters
 624 /// return trackParamAtCluster1 & 2
 625
 626   // extrapolate track parameters at the z position of the second cluster (no need to extrapolate the covariances)
 627   trackParamAtCluster2.SetParameters(trackParamAtCluster1.GetParameters());
 628   trackParamAtCluster2.SetZ(trackParamAtCluster1.GetZ());
 629   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&trackParamAtCluster2, cluster2->GetZ());
 630
 631   // set pointer to cluster2 into trackParamAtCluster2
 632   trackParamAtCluster2.SetClusterPtr(cluster2);
 633
 634   // Set differences between track and the 2 clusters in the bending and non bending directions
 635   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
 636   TMatrixD dPos(4,1);
 637   dPos(0,0) = cluster1->GetX() - trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor();
 638   dPos(1,0) = cluster1->GetY() - trackParamAtCluster1.GetBendingCoor();
 639   dPos(2,0) = cluster2->GetX() - trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor();
 640   dPos(3,0) = cluster2->GetY() - trackParamAtCluster2.GetBendingCoor();
 641
 642   // Calculate the error matrix from the track parameter covariances at first cluster
 643   TMatrixD error(4,4);
 644   error.Zero();
 645   if (trackParamAtCluster1.CovariancesExist()) {
 646     // Save track parameters at first cluster
 647     TMatrixD paramAtCluster1Save(trackParamAtCluster1.GetParameters());
 648
 649     // Save track coordinates at second cluster
 650     Double_t nonBendingCoor2 = trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor();
 651     Double_t bendingCoor2    = trackParamAtCluster2.GetBendingCoor();
 652
 653     // copy track parameters at first cluster for jacobian calculation
 654     AliMUONTrackParam trackParam(trackParamAtCluster1);
 655
 656     // add MCS effect to the covariance matrix at first cluster
 657     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&trackParam,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 658
 659     // Get the pointer to the parameter covariance matrix at first cluster
 660     const TMatrixD& kParamCov = trackParam.GetCovariances();
 661
 662     // Calculate the jacobian related to the transformation between track parameters
 663     // at first cluster and track coordinates at the 2 cluster z-positions
 664     TMatrixD jacob(4,5);
 665     jacob.Zero();
 666     // first derivative at the first cluster:
 667     jacob(0,0) = 1.; // dx1/dx
 668     jacob(1,2) = 1.; // dy1/dy
 669     // first derivative at the second cluster:
 670     TMatrixD dParam(5,1);
 671     for (Int_t i=0; i<5; i++) {
 672       // Skip jacobian calculation for parameters with no associated error
 673       if (kParamCov(i,i) == 0.) continue;
 674       // Small variation of parameter i only
 675       for (Int_t j=0; j<5; j++) {
 676         if (j==i) {
 677           dParam(j,0) = TMath::Sqrt(kParamCov(i,i));
 678           if (j == 4) dParam(j,0) *= TMath::Sign(1.,-paramAtCluster1Save(4,0)); // variation always in the same direction
 679         } else dParam(j,0) = 0.;
 680       }
 681
 682       // Set new track parameters at first cluster
 683       trackParam.SetParameters(paramAtCluster1Save);
 684       trackParam.AddParameters(dParam);
 685       trackParam.SetZ(cluster1->GetZ());
 686
 687       // Extrapolate new track parameters to the z position of the second cluster
 688       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&trackParam,cluster2->GetZ());
 689
 690       // Calculate the jacobian
 691       jacob(2,i) = (trackParam.GetNonBendingCoor() - nonBendingCoor2) / dParam(i,0); // dx2/dParami
 692       jacob(3,i) = (trackParam.GetBendingCoor()    - bendingCoor2   ) / dParam(i,0); // dy2/dParami
 693     }
 694
 695     // Calculate the error matrix
 696     TMatrixD tmp(jacob,TMatrixD::kMult,kParamCov);
 697     error = TMatrixD(tmp,TMatrixD::kMultTranspose,jacob);
 698   }
 699
 700   // Add cluster resolution to the error matrix
 701   error(0,0) += cluster1->GetErrX2();
 702   error(1,1) += cluster1->GetErrY2();
 703   error(2,2) += cluster2->GetErrX2();
 704   error(3,3) += cluster2->GetErrY2();
 705
 706   // invert the error matrix for Chi2 calculation
 707   if (error.Determinant() != 0) {
 708     error.Invert();
 709   } else {
 710     AliWarning(" Determinant error=0");
 711     return 1.e10;
 712   }
 713
 714   // Compute the Chi2 value
 715   TMatrixD tmp2(dPos,TMatrixD::kTransposeMult,error);
 716   TMatrixD result(tmp2,TMatrixD::kMult,dPos);
 717
 718   return result(0,0);
 719
 720 }
 721
 722   //__________________________________________________________________________
 723 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster)
 724 {
 725   /// Add 1 cluster to the track candidate
 726   /// Update chi2 of the track
 727
 728   // Compute local chi2
 729   AliMUONVCluster* cluster = trackParamAtCluster.GetClusterPtr();
 730   Double_t deltaX = trackParamAtCluster.GetNonBendingCoor() - cluster->GetX();
 731   Double_t deltaY = trackParamAtCluster.GetBendingCoor() - cluster->GetY();
 732   Double_t localChi2 = deltaX*deltaX / cluster->GetErrX2() +
 733                        deltaY*deltaY / cluster->GetErrY2();
 734
 735   // Flag cluster as being not removable
 736   trackParamAtCluster.SetRemovable(kFALSE);
 737   trackParamAtCluster.SetLocalChi2(0.); // --> Local chi2 not used
 738
 739   // Update the chi2 of the new track
 740   track.SetGlobalChi2(track.GetGlobalChi2() + localChi2);
 741
 742   // Update TrackParamAtCluster
 743   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster,*cluster);
 744   track.GetTrackParamAtCluster()->Sort();
 745
 746 }
 747
 748   //__________________________________________________________________________
 749 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2)
 750 {
 751   /// Add 2 clusters to the track candidate
 752   /// Update track and local chi2
 753
 754   // Update local chi2 at first cluster
 755   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
 756   Double_t deltaX = trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor() - cluster1->GetX();
 757   Double_t deltaY = trackParamAtCluster1.GetBendingCoor() - cluster1->GetY();
 758   Double_t localChi2AtCluster1 = deltaX*deltaX / cluster1->GetErrX2() +
 759                                  deltaY*deltaY / cluster1->GetErrY2();
 760   trackParamAtCluster1.SetLocalChi2(localChi2AtCluster1);
 761
 762   // Flag first cluster as being removable
 763   trackParamAtCluster1.SetRemovable(kTRUE);
 764
 765   // Update local chi2 at second cluster
 766   AliMUONVCluster* cluster2 = trackParamAtCluster2.GetClusterPtr();
 767   deltaX = trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor() - cluster2->GetX();
 768   deltaY = trackParamAtCluster2.GetBendingCoor() - cluster2->GetY();
 769   Double_t localChi2AtCluster2 = deltaX*deltaX / cluster2->GetErrX2() +
 770                                  deltaY*deltaY / cluster2->GetErrY2();
 771   trackParamAtCluster2.SetLocalChi2(localChi2AtCluster2);
 772
 773   // Flag first cluster as being removable
 774   trackParamAtCluster2.SetRemovable(kTRUE);
 775
 776   // Update the chi2 of the new track
 777   track.SetGlobalChi2(track.GetGlobalChi2() + localChi2AtCluster1 + localChi2AtCluster2);
 778
 779   // Update TrackParamAtCluster
 780   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster1,*cluster1);
 781   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster2,*cluster2);
 782   track.GetTrackParamAtCluster()->Sort();
 783
 784 }
 785
 786   //__________________________________________________________________________
 787 Bool_t AliMUONTrackReconstructor::RecoverTrack(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 788 {
 789   /// Try to recover the track candidate in the next station
 790   /// by removing the worst of the two clusters attached in the current station
 791   /// Return kTRUE if recovering succeeds
 792   AliDebug(1,"Enter RecoverTrack");
 793
 794   // Do not try to recover track until we have attached cluster(s) on station(1..) 3
 795   if (nextStation > 1) return kFALSE;
 796
 797   Int_t worstClusterNumber = -1;
 798   Double_t localChi2, worstLocalChi2 = 0.;
 799
 800   // Look for the cluster to remove
 801   for (Int_t clusterNumber = 0; clusterNumber < 2; clusterNumber++) {
 802     AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(clusterNumber);
 803
 804     // check if current cluster is removable
 805     if (!trackParamAtCluster->IsRemovable()) return kFALSE;
 806
 807     // Pick up cluster with the worst chi2
 808     localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
 809     if (localChi2 > worstLocalChi2) {
 810       worstLocalChi2 = localChi2;
 811       worstClusterNumber = clusterNumber;
 812     }
 813   }
 814
 815   // Reset best cluster as being NOT removable
 816   ((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt((worstClusterNumber+1)%2))->SetRemovable(kFALSE);
 817
 818   // Remove the worst cluster
 819   trackCandidate.RemoveTrackParamAtCluster((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(worstClusterNumber));
 820
 821   // Re-fit the track:
 822   // Do not take into account the multiple scattering to speed up the fit
 823   // Calculate the track parameter covariance matrix
 824   Fit(trackCandidate, kFALSE, kFALSE, kTRUE);
 825
 826   // Look for new cluster(s) in next station
 827   return FollowTrackInStation(trackCandidate,clusterStore,nextStation);
 828
 829 }
 830
 831   //__________________________________________________________________________
 832 void AliMUONTrackReconstructor::SetVertexErrXY2ForFit(AliMUONTrack &trackCandidate)
 833 {
 834   /// Compute the vertex resolution square from natural vertex dispersion and
 835   /// multiple scattering effets according to trackCandidate path in absorber
 836   /// It is necessary to account for multiple scattering effects here instead of during the fit of
 837   /// the "trackCandidate" to do not influence the result by changing track resolution at vertex
 838   AliDebug(1,"Enter SetVertexForFit");
 839
 840   Double_t nonBendingReso2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetNonBendingVertexDispersion() *
 841                              AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetNonBendingVertexDispersion();
 842   Double_t bendingReso2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion() *
 843                           AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion();
 844
 845   // add multiple scattering effets
 846   AliMUONTrackParam paramAtVertex(*((AliMUONTrackParam*)(trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First())));
 847   paramAtVertex.DeleteCovariances(); // to be sure to account only for multiple scattering
 848   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertexUncorrected(&paramAtVertex,0.);
 849   const TMatrixD& kParamCov = paramAtVertex.GetCovariances();
 850   nonBendingReso2 += kParamCov(0,0);
 851   bendingReso2 += kParamCov(2,2);
 852
 853   // Set the vertex resolution square
 854   trackCandidate.SetVertexErrXY2(nonBendingReso2,bendingReso2);
 855 }
 856
 857   //__________________________________________________________________________
 858 void AliMUONTrackReconstructor::Fit(AliMUONTrack &track, Bool_t includeMCS, Bool_t fitWithVertex, Bool_t calcCov)
 859 {
 860   /// Fit the track
 861   /// w/wo multiple Coulomb scattering according to "includeMCS".
 862   /// w/wo constraining the vertex according to "fitWithVertex".
 863   /// calculating or not the covariance matrix according to "calcCov".
 864
 865   Double_t benC, errorParam, invBenP, nonBenC, x, y;
 866   AliMUONTrackParam *trackParam;
 867   Double_t arg[1], fedm, errdef, globalChi2;
 868   Int_t npari, nparx;
 869   Int_t status, covStatus;
 870
 871   // Instantiate gMinuit if not already done
 872   if (!gMinuit) gMinuit = new TMinuit(6);
 873   // Clear MINUIT parameters
 874   gMinuit->mncler();
 875   // Give the fitted track to MINUIT
 876   gMinuit->SetObjectFit(&track);
 877   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 878     // Define print level
 879     arg[0] = 1;
 880     gMinuit->mnexcm("SET PRI", arg, 1, status);
 881     // Print covariance matrix
 882     gMinuit->mnexcm("SHO COV", arg, 0, status);
 883   } else {
 884     arg[0] = -1;
 885     gMinuit->mnexcm("SET PRI", arg, 1, status);
 886   }
 887   // No warnings
 888   gMinuit->mnexcm("SET NOW", arg, 0, status);
 889   // Define strategy
 890   //arg[0] = 2;
 891   //gMinuit->mnexcm("SET STR", arg, 1, status);
 892
 893   // set flag w/wo multiple scattering according to "includeMCS"
 894   track.FitWithMCS(includeMCS);
 895   if (includeMCS) {
 896     // compute cluster weights only once
 897     if (!track.ComputeClusterWeights()) {
 898       AliWarning("cannot take into account the multiple scattering effects");
 899       track.FitWithMCS(kFALSE);
 900     }
 901   }
 902
 903   track.FitWithVertex(fitWithVertex);
 904   if (fitWithVertex) SetVertexErrXY2ForFit(track);
 905
 906   // Set fitting function
 907   gMinuit->SetFCN(TrackChi2);
 908
 909   // Set fitted parameters (!! The order is very important for the covariance matrix !!)
 910   trackParam = (AliMUONTrackParam*) (track.GetTrackParamAtCluster()->First());
 911   // could be tried with no limits for the search (min=max=0) ????
 912   // mandatory limits in non Bending to avoid NaN values of parameters
 913   gMinuit->mnparm(0, "X", trackParam->GetNonBendingCoor(), 0.03, -500.0, 500.0, status);
 914   gMinuit->mnparm(1, "NonBenS", trackParam->GetNonBendingSlope(), 0.001, -0.5, 0.5, status);
 915   // mandatory limits in Bending to avoid NaN values of parameters
 916   gMinuit->mnparm(2, "Y", trackParam->GetBendingCoor(), 0.10, -500.0, 500.0, status);
 917   gMinuit->mnparm(3, "BenS", trackParam->GetBendingSlope(), 0.001, -0.5, 0.5, status);
 918   gMinuit->mnparm(4, "InvBenP", trackParam->GetInverseBendingMomentum(), 0.003, -0.4, 0.4, status);
 919
 920   // minimization
 921   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", arg, 0, status);
 922
 923   // Calculate the covariance matrix more accurately if required
 924   if (calcCov) gMinuit->mnexcm("HESSE", arg, 0, status);
 925
 926   // get results into "invBenP", "benC", "nonBenC" ("x", "y")
 927   gMinuit->GetParameter(0, x, errorParam);
 928   trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 929   gMinuit->GetParameter(1, nonBenC, errorParam);
 930   trackParam->SetNonBendingSlope(nonBenC);
 931   gMinuit->GetParameter(2, y, errorParam);
 932   trackParam->SetBendingCoor(y);
 933   gMinuit->GetParameter(3, benC, errorParam);
 934   trackParam->SetBendingSlope(benC);
 935   gMinuit->GetParameter(4, invBenP, errorParam);
 936   trackParam->SetInverseBendingMomentum(invBenP);
 937
 938   // global result of the fit
 939   gMinuit->mnstat(globalChi2, fedm, errdef, npari, nparx, covStatus);
 940   track.SetGlobalChi2(globalChi2);
 941
 942   // Get the covariance matrix if required
 943   if (calcCov) {
 944     // Covariance matrix according to HESSE status
 945     // If problem then keep only the diagonal terms (variances)
 946     Double_t matrix[5][5];
 947     gMinuit->mnemat(&matrix[0][0],5);
 948     if (covStatus == 3) trackParam->SetCovariances(matrix);
 949     else trackParam->SetVariances(matrix);
 950   } else trackParam->DeleteCovariances();
 951
 952 }
 953
 954   //__________________________________________________________________________
 955 void TrackChi2(Int_t & /*nParam*/, Double_t * /*gradient*/, Double_t &chi2, Double_t *param, Int_t /*flag*/)
 956 {
 957   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting.
 958   /// Assumes that the trackParamAtCluster are sorted according to increasing Z.
 959   /// Track parameters at each cluster are updated accordingly.
 960   /// Vertex is used according to the flag "trackBeingFitted->GetFitWithVertex()".
 961   /// Multiple Coulomb scattering is taken into account according to the flag "trackBeingFitted->GetFitWithMCS()".
 962
 963   AliMUONTrack *trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) gMinuit->GetObjectFit();
 964   AliMUONTrackParam* trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) trackBeingFitted->GetTrackParamAtCluster()->First();
 965   Double_t dX, dY;
 966   chi2 = 0.; // initialize chi2
 967
 968   // update track parameters
 969   trackParamAtCluster->SetNonBendingCoor(param[0]);
 970   trackParamAtCluster->SetNonBendingSlope(param[1]);
 971   trackParamAtCluster->SetBendingCoor(param[2]);
 972   trackParamAtCluster->SetBendingSlope(param[3]);
 973   trackParamAtCluster->SetInverseBendingMomentum(param[4]);
 974   trackBeingFitted->UpdateTrackParamAtCluster();
 975
 976   // Take the vertex into account in the fit if required
 977   if (trackBeingFitted->FitWithVertex()) {
 978     Double_t nonBendingReso2,bendingReso2;
 979     trackBeingFitted->GetVertexErrXY2(nonBendingReso2,bendingReso2);
 980     if (nonBendingReso2 == 0. || bendingReso2 == 0.) chi2 += 1.e10;
 981     else {
 982       AliMUONTrackParam paramAtVertex(*trackParamAtCluster);
 983       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&paramAtVertex, 0.); // vextex position = (0,0,0)
 984       dX = paramAtVertex.GetNonBendingCoor();
 985       dY = paramAtVertex.GetBendingCoor();
 986       chi2 += dX * dX / nonBendingReso2 + dY * dY / bendingReso2;
 987     }
 988   }
 989
 990   // compute chi2 w/wo multiple scattering
 991   chi2 += trackBeingFitted->ComputeGlobalChi2(trackBeingFitted->FitWithMCS());
 992
 993 }
 994
 995   //__________________________________________________________________________
 996 void AliMUONTrackReconstructor::ComplementTracks(const AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 997 {
 998   /// Complete tracks by adding missing clusters (if there is an overlap between
 999   /// two detection elements, the track may have two clusters in the same chamber)
1000   /// Re-fit track parameters and covariances
1001   AliDebug(1,"Enter ComplementTracks");
1002
1003   Int_t chamberId, detElemId;
1004   Double_t chi2OfCluster, bestChi2OfCluster;
1005   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
1006                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking();
1007   Bool_t foundOneCluster, trackModified;
1008   AliMUONVCluster* cluster;
1009   AliMUONTrackParam *trackParam, *nextTrackParam, copyOfTrackParam, trackParamAtCluster, bestTrackParamAtCluster;
1010
1011   // Remove double track to complete only "good" tracks
1012   RemoveDoubleTracks();
1013
1014   AliMUONTrack *track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1015   while (track) {
1016     trackModified = kFALSE;
1017
1018     trackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->First();
1019     while (trackParam) {
1020       foundOneCluster = kFALSE;
1021       bestChi2OfCluster = 2. * sigmaCut2; // 2 because 2 quantities in chi2
1022       chamberId = trackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1023       detElemId = trackParam->GetClusterPtr()->GetDetElemId();
1024
1025       // prepare nextTrackParam before adding new cluster because of the sorting
1026       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
1027
1028       // recover track parameters from local fit and put them into a copy of trackParam
1029       copyOfTrackParam.SetZ(trackParam->GetZ());
1030       copyOfTrackParam.SetParameters(trackParam->GetSmoothParameters());
1031       copyOfTrackParam.SetCovariances(trackParam->GetSmoothCovariances());
1032
1033       // Create iterators to loop over clusters in current chamber
1034       TIter nextInCh(clusterStore.CreateChamberIterator(chamberId,chamberId));
1035
1036       // look for one second candidate in the same chamber
1037       while ( ( cluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh()) ) ) {
1038
1039         // look for a cluster in another detection element
1040         if (cluster->GetDetElemId() == detElemId) continue;
1041
1042         // try to add the current cluster fast
1043         if (!TryOneClusterFast(copyOfTrackParam, cluster)) continue;
1044
1045         // try to add the current cluster accurately
1046         chi2OfCluster = TryOneCluster(copyOfTrackParam, cluster, trackParamAtCluster);
1047
1048         // if better chi2 then prepare to add this cluster to the track
1049         if (chi2OfCluster < bestChi2OfCluster) {
1050           bestChi2OfCluster = chi2OfCluster;
1051           bestTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1052           foundOneCluster = kTRUE;
1053         }
1054
1055       }
1056
1057       // add new cluster if any
1058       if (foundOneCluster) {
1059         UpdateTrack(*track,bestTrackParamAtCluster);
1060         bestTrackParamAtCluster.SetAloneInChamber(kFALSE);
1061         trackParam->SetAloneInChamber(kFALSE);
1062         trackModified = kTRUE;
1063       }
1064
1065       trackParam = nextTrackParam;
1066     }
1067
1068     // re-fit track parameters if needed
1069     if (trackModified) Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
1070
1071     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1072   }
1073
1074 }
1075
1076   //__________________________________________________________________________
1077 void AliMUONTrackReconstructor::ImproveTracks()
1078 {
1079   /// Improve tracks by removing clusters with local chi2 highter than the defined cut
1080   /// Recompute track parameters and covariances at the remaining clusters
1081   AliDebug(1,"Enter ImproveTracks");
1082
1083   Double_t localChi2, worstLocalChi2;
1084   Int_t worstChamber, previousChamber;
1085   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1086   AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster, *worstTrackParamAtCluster, *previousTrackParam, *nextTrackParam;
1087   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement() *
1088                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement();
1089
1090   // Remove double track to improve only "good" tracks
1091   RemoveDoubleTracks();
1092
1093   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1094   while (track) {
1095
1096     // prepare next track in case the actual track is suppressed
1097     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1098
1099     while (!track->IsImproved()) {
1100
1101       // Update track parameters and covariances
1102       track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
1103
1104       // Compute local chi2 of each clusters
1105       track->ComputeLocalChi2(kTRUE);
1106
1107       // Look for the cluster to remove
1108       worstTrackParamAtCluster = NULL;
1109       worstLocalChi2 = 0.;
1110       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
1111       while (trackParamAtCluster) {
1112
1113         // Pick up cluster with the worst chi2
1114         localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
1115         if (localChi2 > worstLocalChi2) {
1116           worstLocalChi2 = localChi2;
1117           worstTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1118         }
1119
1120       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParamAtCluster);
1121       }
1122
1123       // Check if bad cluster found
1124       if (!worstTrackParamAtCluster) {
1125         track->SetImproved(kTRUE);
1126         break;
1127       }
1128
1129       // Check whether the worst chi2 is under requirement or not
1130       if (worstLocalChi2 < 2. * sigmaCut2) { // 2 because 2 quantities in chi2
1131         track->SetImproved(kTRUE);
1132         break;
1133       }
1134
1135       // if the worst cluster is not removable then remove the entire track
1136       if (!worstTrackParamAtCluster->IsRemovable() && worstTrackParamAtCluster->IsAloneInChamber()) {
1137         fRecTracksPtr->Remove(track);
1138         fNRecTracks--;
1139         break;
1140       }
1141
1142       // Reset the second cluster in the same station as being not removable
1143       // or reset the second cluster in the same chamber as being alone
1144       worstChamber = worstTrackParamAtCluster->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1145       previousTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->Before(worstTrackParamAtCluster);
1146       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(worstTrackParamAtCluster);
1147       if (worstTrackParamAtCluster->IsAloneInChamber()) { // Worst cluster removable and alone in chamber
1148
1149         if (worstChamber%2 == 0) { // Modify flags in next chamber
1150
1151           nextTrackParam->SetRemovable(kFALSE);
1152           if (!nextTrackParam->IsAloneInChamber()) // Make sure both clusters in second chamber are not removable anymore
1153             ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(nextTrackParam))->SetRemovable(kFALSE);
1154
1155         } else { // Modify flags in previous chamber
1156
1157           previousTrackParam->SetRemovable(kFALSE);
1158           if (!previousTrackParam->IsAloneInChamber()) // Make sure both clusters in second chamber are not removable anymore
1159             ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->Before(previousTrackParam))->SetRemovable(kFALSE);
1160
1161         }
1162
1163       } else { // Worst cluster not alone in its chamber
1164
1165         if (previousTrackParam) previousChamber = previousTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1166         else previousChamber = -1;
1167
1168         if (previousChamber == worstChamber) { // the second cluster on the same chamber is the previous one
1169
1170           previousTrackParam->SetAloneInChamber(kTRUE);
1171           // transfert the removability to the second cluster
1172           if (worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) previousTrackParam->SetRemovable(kTRUE);
1173
1174         } else { // the second cluster on the same chamber is the next one
1175
1176           nextTrackParam->SetAloneInChamber(kTRUE);
1177           // transfert the removability to the second cluster
1178           if (worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) nextTrackParam->SetRemovable(kTRUE);
1179
1180         }
1181
1182       }
1183
1184       // Remove the worst cluster
1185       track->RemoveTrackParamAtCluster(worstTrackParamAtCluster);
1186
1187       // Re-fit the track:
1188       // Take into account the multiple scattering
1189       // Calculate the track parameter covariance matrix
1190       Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
1191
1192       // Printout for debuging
1193       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1194         cout << "ImproveTracks: track " << fRecTracksPtr->IndexOf(track)+1 << " improved " << endl;
1195       }
1196
1197     }
1198
1199     track = nextTrack;
1200   }
1201
1202   // compress the array in case of some tracks have been removed
1203   fRecTracksPtr->Compress();
1204
1205 }
1206
1207   //__________________________________________________________________________
1208 void AliMUONTrackReconstructor::Finalize()
1209 {
1210   /// Recompute track parameters and covariances at each attached cluster from those at the first one
1211
1212   AliMUONTrack *track;
1213
1214   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1215   while (track) {
1216
1217     // update track parameters if not already done
1218     if (!track->IsImproved()) track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
1219
1220     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1221
1222   }
1223
1224 }
1225