PHOS/AliPHOSClusterizerv1.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 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  21 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  22 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  23 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  24 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  25 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  26 //  standalone mode.
  27 // Use Case:
  28 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  29 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  30 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  31 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  32 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  33 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  34 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  35 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  36 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  37 //               //sets another title four output branches
  38 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  39 //               //set clusterization parameters
  40 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  41 //               //once more finds RecPoints options are
  42 //               // deb - print number of found rec points
  43 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  44 //               // time - print benchmarking results
  45
  46 // --- ROOT system ---
  47
  48 #include "TMath.h"
  49 #include "TMinuit.h"
  50 #include "TTree.h"
  51 #include "TBenchmark.h"
  52
  53 // --- Standard library ---
  54
  55 // --- AliRoot header files ---
  56 #include "AliPHOSGetter.h"
  57 #include "AliPHOSGeometry.h"
  58 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  59 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  60 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  61 #include "AliPHOSDigit.h"
  62 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  63 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  64
  65 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  66
  67 //____________________________________________________________________________
  68   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  69 {
  70   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  71
  72   InitParameters() ;
  73   fDefaultInit = kTRUE ;
  74 }
  75
  76 //____________________________________________________________________________
  77 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName)
  78 :AliPHOSClusterizer(alirunFileName, eventFolderName)
  79 {
  80   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  81
  82   InitParameters() ;
  83   Init() ;
  84   fDefaultInit = kFALSE ;
  85 }
  86
  87 //____________________________________________________________________________
  88   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
  89 {
  90   // dtor
  91
  92 }
  93 //____________________________________________________________________________
  94 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
  95 {
  96   return GetName();
  97 }
  98
  99 //____________________________________________________________________________
 100 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 101 {
 102   //To be replaced later by the method, reading individual parameters from the database
 103   if(fCalibrationDB){
 104     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 105   }
 106   else{ //simulation
 107     if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 108       return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 109     else //calibrate as CPV
 110       return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 111   }
 112 }
 113
 114 //____________________________________________________________________________
 115 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t *option)
 116 {
 117   // Steering method to perform clusterization for events
 118   // in the range from fFirstEvent to fLastEvent.
 119   // This range is optionally set by SetEventRange().
 120   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 121
 122   if(strstr(option,"tim"))
 123     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 124
 125   if(strstr(option,"print")) {
 126     Print() ;
 127     return ;
 128   }
 129
 130   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 131   GetCalibrationParameters() ;
 132
 133   if (fLastEvent == -1)
 134     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 135   else
 136     fLastEvent = TMath::Min(fFirstEvent, gime->MaxEvent()); // one event at the time
 137   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 138
 139   Int_t ievent ;
 140   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 141     gime->Event(ievent, "D");
 142
 143     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 144
 145     MakeClusters() ;
 146
 147     if(fToUnfold)
 148       MakeUnfolding() ;
 149
 150     WriteRecPoints();
 151
 152     if(strstr(option,"deb"))
 153       PrintRecPoints(option) ;
 154
 155     //increment the total number of recpoints per run
 156     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 157     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 158     }
 159
 160   if(fWrite) //do not unload in "on flight" mode
 161     Unload();
 162
 163   if(strstr(option,"tim")){
 164     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 165     Info("Exec", "  took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 166          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 167          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nEvents ) ;
 168   }
 169 }
 170
 171 //____________________________________________________________________________
 172 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 173                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 174 {
 175   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 176   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 177   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 178
 179
 180   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 181   TClonesArray * digits = gime->Digits();
 182
 183
 184   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 185   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 186   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 187                                          // To set the address of the minimization function
 188
 189   TList * toMinuit = new TList();
 190   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 191   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 192
 193   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 194
 195   // filling initial values for fit parameters
 196   AliPHOSDigit * digit ;
 197
 198   Int_t ierflg  = 0;
 199   Int_t index   = 0 ;
 200   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 201
 202   Int_t iDigit ;
 203
 204   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 205
 206   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 207     digit = maxAt[iDigit];
 208
 209     Int_t relid[4] ;
 210     Float_t x = 0.;
 211     Float_t z = 0.;
 212     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 213     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 214
 215     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 216
 217     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 218     index++ ;
 219     if(ierflg != 0){
 220       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 221       return kFALSE;
 222     }
 223     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 224     index++ ;
 225     if(ierflg != 0){
 226        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 227       return kFALSE;
 228     }
 229     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 230     index++ ;
 231     if(ierflg != 0){
 232       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 233       return kFALSE;
 234     }
 235   }
 236
 237   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 238                       //  depends on it.
 239   Double_t p1 = 1.0 ;
 240   Double_t p2 = 0.0 ;
 241
 242   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 243   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 244   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 245   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 246
 247   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 248
 249   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 250     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 251     return kFALSE ;
 252   }
 253   for(index = 0; index < nPar; index++){
 254     Double_t err ;
 255     Double_t val ;
 256     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 257     fitparameters[index] = val ;
 258    }
 259
 260   delete toMinuit ;
 261   return kTRUE;
 262
 263 }
 264
 265 //____________________________________________________________________________
 266 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 267 {
 268
 269   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 270   if(gime->IsRawDigits()){
 271     fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 272   }
 273   else{
 274     if ( !gime->Digitizer() )
 275       gime->LoadDigitizer();
 276     AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer();
 277     fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 278     fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 279
 280     fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 281     fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 282   }
 283 }
 284
 285 //____________________________________________________________________________
 286 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 287 {
 288   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 289   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 290
 291   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 292   if(!gime)
 293     gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 294
 295   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry();
 296
 297   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 298
 299   if(!gMinuit)
 300     gMinuit = new TMinuit(100);
 301
 302   if ( !gime->Clusterizer() ) {
 303     gime->PostClusterizer(this);
 304   }
 305 }
 306
 307 //____________________________________________________________________________
 308 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 309 {
 310
 311   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 312   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 313
 314   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 315   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 316
 317   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 318   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 319
 320   fEmcMinE                 = 0.01 ;
 321   fCpvMinE                 = 0.0  ;
 322
 323   fW0                      = 4.5 ;
 324   fW0CPV                   = 4.0 ;
 325
 326   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 327
 328   fToUnfold                = kTRUE ;
 329
 330   fRecPointsInRun          = 0 ;
 331
 332   fWrite                   = kTRUE ;
 333
 334   fCalibrationDB           = 0 ;
 335
 336   SetEventRange(0,-1) ;
 337 }
 338
 339 //____________________________________________________________________________
 340 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 341 {
 342   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 343   //                                       = 1 are neighbour
 344   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 345   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 346   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 347   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 348
 349   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 350
 351   Int_t rv = 0 ;
 352
 353   Int_t relid1[4] ;
 354   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 355
 356   Int_t relid2[4] ;
 357   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 358
 359   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 360     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 361     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 362
 363     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 364       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 365       rv = 1 ;
 366     }
 367     else {
 368       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 369         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 370     }
 371
 372   }
 373   else {
 374
 375     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 376       rv=2 ;
 377
 378   }
 379
 380   return rv ;
 381 }
 382 //____________________________________________________________________________
 383 void AliPHOSClusterizerv1::CleanDigits(TClonesArray * digits){
 384   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntriesFast(); i++){
 385     AliPHOSDigit * digit = static_cast<AliPHOSDigit*>(digits->At(i)) ;
 386     Float_t cut = IsInEmc(digit) ? fEmcMinE : fCpvMinE ;
 387     if(Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) < cut)
 388       digits->RemoveAt(i) ;
 389   }
 390   digits->Compress() ;
 391   for (Int_t i = 0 ; i < digits->GetEntriesFast() ; i++) {
 392     AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(i) ) ;
 393     digit->SetIndexInList(i) ;
 394   }
 395
 396 }
 397 //____________________________________________________________________________
 398 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 399 {
 400   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 401
 402   Bool_t rv = kFALSE ;
 403   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 404
 405   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 406
 407   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 408
 409   return rv ;
 410 }
 411
 412 //____________________________________________________________________________
 413 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 414 {
 415   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 416
 417   Bool_t rv = kFALSE ;
 418
 419   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 420
 421   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 422
 423   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 424
 425   return rv ;
 426 }
 427
 428 //____________________________________________________________________________
 429 void AliPHOSClusterizerv1::Unload()
 430 {
 431   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 432   gime->PhosLoader()->UnloadDigits() ;
 433   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 434 }
 435
 436 //____________________________________________________________________________
 437 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints()
 438 {
 439
 440   // Creates new branches with given title
 441   // fills and writes into TreeR.
 442
 443   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 444
 445   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 446   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 447   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 448
 449
 450   Int_t index ;
 451   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties..
 452   Int_t nEmc = emcRecPoints->GetEntriesFast();
 453   for(index = 0; index < nEmc; index++){
 454     AliPHOSEmcRecPoint * rp = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) );
 455     rp->Purify(fEmcMinE) ;
 456     if(rp->GetMultiplicity()>0.) //If this RP is not empty
 457       rp->EvalAll(fW0,digits) ;
 458     else{
 459       emcRecPoints->RemoveAt(index) ;
 460       delete rp ;
 461     }
 462   }
 463   emcRecPoints->Compress() ;
 464   emcRecPoints->Sort() ;
 465   //  emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 466   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++){
 467     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 468   }
 469
 470   //Now the same for CPV
 471   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++){
 472     AliPHOSCpvRecPoint * rp = dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) );
 473     rp->EvalAll(fW0CPV,digits) ;
 474   }
 475   cpvRecPoints->Sort() ;
 476
 477   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 478     dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 479
 480   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 481
 482   if(fWrite){ //We write TreeR
 483     TTree * treeR = gime->TreeR();
 484
 485     Int_t bufferSize = 32000 ;
 486     Int_t splitlevel = 0 ;
 487
 488     //First EMC
 489     TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 490     emcBranch->SetTitle(BranchName());
 491
 492     //Now CPV branch
 493     TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 494     cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 495
 496     emcBranch        ->Fill() ;
 497     cpvBranch        ->Fill() ;
 498
 499     gime->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 500     gime->WriteClusterizer("OVERWRITE");
 501   }
 502 }
 503
 504 //____________________________________________________________________________
 505 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 506 {
 507   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 508   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 509
 510
 511   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 512
 513   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 514   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 515
 516   emcRecPoints->Delete() ;
 517   cpvRecPoints->Delete() ;
 518
 519   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 520
 521   //Remove digits below threshold
 522   CleanDigits(digits) ;
 523
 524
 525   TClonesArray * digitsC =  static_cast<TClonesArray*>( digits->Clone() ) ;
 526
 527
 528   // Clusterization starts
 529
 530   TIter nextdigit(digitsC) ;
 531   AliPHOSDigit * digit ;
 532   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 533
 534   while ( (digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit()) ) ) { // scan over the list of digitsC
 535
 536
 537     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 538
 539     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 540     Int_t index ;
 541
 542     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 543         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 544       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 545
 546       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 547         // start a new EMC RecPoint
 548         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 549           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 550
 551         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 552         clu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 553           fNumberOfEmcClusters++ ;
 554         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 555         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 556         iDigitInCluster++ ;
 557         digitsC->Remove(digit) ;
 558
 559       } else {
 560
 561         // start a new CPV cluster
 562         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 563           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 564
 565         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 566
 567         clu =  dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 568         fNumberOfCpvClusters++ ;
 569         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 570         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 571         iDigitInCluster++ ;
 572         digitsC->Remove(digit) ;
 573         nextdigit.Reset() ;
 574
 575         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 576
 577         if( notremoved ) {
 578           while( ( digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) {
 579             if( IsInEmc(digit) )
 580               digitsC->Remove(digit) ;
 581             else
 582               break ;
 583           }
 584           notremoved = kFALSE ;
 585         }
 586
 587       } // else
 588
 589       nextdigit.Reset() ;
 590
 591       AliPHOSDigit * digitN ;
 592       index = 0 ;
 593       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 594         digit =  dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(clusterdigitslist[index]) )  ;
 595         index++ ;
 596         while ( (digitN = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) { // scan over the reduced list of digits
 597           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 598           switch (ineb ) {
 599           case 0 :   // not a neighbour
 600             break ;
 601           case 1 :   // are neighbours
 602             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 603             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 604             iDigitInCluster++ ;
 605             digitsC->Remove(digitN) ;
 606             break ;
 607           case 2 :   // too far from each other
 608             goto endofloop;
 609           } // switch
 610
 611         } // while digitN
 612
 613       endofloop: ;
 614         nextdigit.Reset() ;
 615
 616       } // loop over cluster
 617
 618     } // energy theshold
 619
 620
 621   } // while digit
 622
 623   delete digitsC ;
 624
 625 }
 626
 627 //____________________________________________________________________________
 628 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 629 {
 630   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 631   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 632
 633   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 634
 635   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 636
 637   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 638   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 639   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 640
 641   // Unfold first EMC clusters
 642   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 643
 644     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 645
 646     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 647     Int_t index ;
 648     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 649
 650       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) ) ;
 651       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 652         break ;
 653
 654       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 655       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 656       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 657       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 658
 659       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 660         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 661         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 662         emcRecPoints->Compress() ;
 663         index-- ;
 664         fNumberOfEmcClusters -- ;
 665         numberofNotUnfolded-- ;
 666       }
 667
 668       delete[] maxAt ;
 669       delete[] maxAtEnergy ;
 670     }
 671   }
 672   // Unfolding of EMC clusters finished
 673
 674
 675   // Unfold now CPV clusters
 676   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 677
 678     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 679
 680     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 681     Int_t index ;
 682     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 683
 684       AliPHOSRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) ) ;
 685
 686       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 687         break ;
 688
 689       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>(recPoint) ;
 690
 691       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 692       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 693       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 694       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 695
 696       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 697         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 698         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 699         cpvRecPoints->Compress() ;
 700         index-- ;
 701         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 702         fNumberOfCpvClusters-- ;
 703       }
 704
 705       delete[] maxAt ;
 706       delete[] maxAtEnergy ;
 707     }
 708   }
 709   //Unfolding of Cpv clusters finished
 710
 711 }
 712
 713 //____________________________________________________________________________
 714 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 715 {
 716   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 717   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 718
 719   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 720   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 721   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 722   return shape ;
 723 }
 724
 725 //____________________________________________________________________________
 726 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 727                                           Int_t nMax,
 728                                           AliPHOSDigit ** maxAt,
 729                                           Float_t * maxAtEnergy)
 730 {
 731   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 732
 733   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 734
 735   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 736
 737   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 738   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 739   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 740
 741   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 742   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 743
 744   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 745   if( !rv ) {
 746     // Fit failed, return and remove cluster
 747     delete[] fitparameters ;
 748     return ;
 749   }
 750
 751   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 752   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 753   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 754
 755   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 756   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 757   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 758   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 759   Int_t relid[4] ;
 760   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 761   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 762
 763   Int_t iparam ;
 764   Int_t iDigit ;
 765   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 766     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(emcDigits[iDigit] ) ) ;
 767     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 768     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 769     efit[iDigit] = 0;
 770
 771     iparam = 0 ;
 772     while(iparam < nPar ){
 773       xpar = fitparameters[iparam] ;
 774       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 775       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 776       iparam += 3 ;
 777       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 778       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 779       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 780     }
 781   }
 782
 783
 784   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 785   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 786   // to its contribution to efit
 787
 788   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 789   Float_t ratio ;
 790
 791   iparam = 0 ;
 792   while(iparam < nPar ){
 793     xpar = fitparameters[iparam] ;
 794     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 795     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 796     iparam += 3 ;
 797
 798     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 799
 800     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 801
 802       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 803         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 804
 805       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 806       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 807       fNumberOfEmcClusters++ ;
 808     }
 809     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 810       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 811         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 812
 813       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 814       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 815       fNumberOfCpvClusters++ ;
 816     }
 817
 818     Float_t eDigit ;
 819     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 820       digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) ) ;
 821       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 822       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 823       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 824       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 825       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 826       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 827       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 828     }
 829   }
 830
 831   delete[] fitparameters ;
 832   delete[] efit ;
 833
 834 }
 835
 836 //_____________________________________________________________________________
 837 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 838 {
 839   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 840   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 841
 842   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 843
 844   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 845   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 846
 847
 848
 849   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( gMinuit->GetObjectFit() ) ; // EmcRecPoint to fit
 850
 851   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 852
 853   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 854
 855   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 856
 857   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 858   fret = 0. ;
 859   Int_t iparam ;
 860
 861   if(iflag == 2)
 862     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 863       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 864
 865   Double_t efit ;
 866
 867   AliPHOSDigit * digit ;
 868   Int_t iDigit ;
 869
 870   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 871
 872     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) );
 873
 874     Int_t relid[4] ;
 875     Float_t xDigit ;
 876     Float_t zDigit ;
 877
 878     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 879
 880     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 881
 882      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 883        Int_t iParam = 0 ;
 884        efit = 0 ;
 885        while(iParam < nPar ){
 886          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 887          iParam++ ;
 888          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 889          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 890          iParam++ ;
 891          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 892          iParam++ ;
 893        }
 894        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 895        iParam = 0 ;
 896        while(iParam < nPar ){
 897          Double_t xpar = x[iParam] ;
 898          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 899          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 900          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 901          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 902          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 903          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 904          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 905                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 906
 907          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 908          iParam++ ;
 909          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 910          iParam++ ;
 911          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 912          iParam++ ;
 913        }
 914      }
 915      efit = 0;
 916      iparam = 0 ;
 917
 918      while(iparam < nPar ){
 919        Double_t xpar = x[iparam] ;
 920        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 921        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 922        iparam += 3 ;
 923        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 924        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 925        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 926      }
 927
 928      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 929      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 930   }
 931
 932 }
 933
 934 //____________________________________________________________________________
 935 void AliPHOSClusterizerv1::Print()const
 936 {
 937   // Print clusterizer parameters
 938
 939   TString message ;
 940   TString taskName(GetName()) ;
 941   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 942
 943   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 944     // Print parameters
 945     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 946     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 947     message += "                           Branch: %s\n" ;
 948     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 949     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 950     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 951     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 952     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 953     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 954     if(fToUnfold)
 955       message += " Unfolding on\n" ;
 956     else
 957       message += " Unfolding off\n" ;
 958
 959     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 960   }
 961   else
 962     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 963
 964   Info("Print", message.Data(),
 965        taskName.Data(),
 966        GetTitle(),
 967        taskName.Data(),
 968        GetName(),
 969        fEmcClusteringThreshold,
 970        fEmcLocMaxCut,
 971        fW0,
 972        fCpvClusteringThreshold,
 973        fCpvLocMaxCut,
 974        fW0CPV ) ;
 975 }
 976
 977
 978 //____________________________________________________________________________
 979 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 980 {
 981   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
 982
 983   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 984
 985   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 986   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 987
 988   printf("\nevent %d \n", gAlice->GetEvNumber())  ;
 989   printf("       Found %d EMC RecPoints and %d CPV RecPoints \n",
 990          emcRecPoints->GetEntriesFast(),cpvRecPoints->GetEntriesFast())  ;
 991
 992   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
 993   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
 994
 995
 996   if(strstr(option,"all")) {
 997     printf("\n EMC clusters \n") ;
 998     printf("Index    Ene(MeV) Multi Module     X    Y   Z    Lambdas_1  Lambda_2  # of prim  Primaries list\n") ;
 999     Int_t index ;
1000     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1001       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
1002       TVector3  locpos;
1003       rp->GetLocalPosition(locpos);
1004       Float_t lambda[2];
1005       rp->GetElipsAxis(lambda);
1006       Int_t * primaries;
1007       Int_t nprimaries;
1008       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1009       printf("\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f   %4.1f   %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
1010               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
1011               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
1012
1013       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1014         printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
1015       }
1016       printf("\n") ;
1017     }
1018
1019     //Now plot CPV recPoints
1020     printf("\n CPV clusters \n") ;
1021     printf("Index    Ene(MeV) Module     X     Y    Z  \n") ;
1022     for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1023       AliPHOSCpvRecPoint * rp = (AliPHOSCpvRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
1024
1025       TVector3  locpos;
1026       rp->GetLocalPosition(locpos);
1027
1028       printf("\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f \n",
1029              rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
1030              locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z()) ;
1031     }
1032   }
1033 }
1034