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 "TROOT.h"
  49 #include "TFile.h"
  50 #include "TFolder.h"
  51 #include "TMath.h"
  52 #include "TMinuit.h"
  53 #include "TTree.h"
  54 #include "TSystem.h"
  55 #include "TBenchmark.h"
  56
  57 // --- Standard library ---
  58 //#include <iostream.h>
  59
  60 // --- AliRoot header files ---
  61 #include "AliPHOSGetter.h"
  62 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  63 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  64 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  65 #include "AliPHOSDigit.h"
  66 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  67 #include "AliPHOS.h"
  68 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  69
  70 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  71
  72 //____________________________________________________________________________
  73   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  74 {
  75   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  76
  77   InitParameters() ;
  78   fDefaultInit = kTRUE ;
  79 }
  80
  81 //____________________________________________________________________________
  82 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName)
  83 :AliPHOSClusterizer(alirunFileName, eventFolderName)
  84 {
  85   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  86
  87   InitParameters() ;
  88   Init() ;
  89   fDefaultInit = kFALSE ;
  90 }
  91
  92 //____________________________________________________________________________
  93   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
  94 {
  95   // dtor
  96
  97  //  delete fPedestals ;
  98 //   delete fGains ;
  99 }
 100
 101
 102 //____________________________________________________________________________
 103 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 104 {
 105   return GetName();
 106 }
 107
 108 //____________________________________________________________________________
 109 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 110 {
 111   //To be replaced later by the method, reading individual parameters from the database
 112   //   if(fCalibrationDB)
 113   //     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 114   //   else{ //simulation
 115   if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 116     return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 117   else //calibrate as CPV
 118     return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 119   //  }
 120 }
 121
 122 //____________________________________________________________________________
 123 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t * option)
 124 {
 125   // Steering method
 126
 127   if(strstr(option,"tim"))
 128     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 129
 130   if(strstr(option,"print"))
 131     Print() ;
 132
 133   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 134
 135   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;
 136   Int_t ievent ;
 137
 138   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++)
 139    {
 140     gime->Event(ievent, "D");
 141
 142     GetCalibrationParameters() ;
 143
 144     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 145
 146     MakeClusters() ;
 147
 148     if(fToUnfold)
 149       MakeUnfolding() ;
 150
 151     WriteRecPoints();
 152
 153     if(strstr(option,"deb"))
 154       PrintRecPoints(option) ;
 155
 156     //increment the total number of recpoints per run
 157     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 158     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 159     }
 160
 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
 271   if ( !gime->Digitizer() )
 272     gime->LoadDigitizer();
 273   AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer();
 274
 275   fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 276   fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 277
 278   fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 279   fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 280
 281   //   fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 282 }
 283
 284 //____________________________________________________________________________
 285 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 286 {
 287   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 288   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 289
 290   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 291
 292   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry();
 293
 294   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 295
 296   if(!gMinuit)
 297     gMinuit = new TMinuit(100);
 298
 299   if ( !gime->Clusterizer() )
 300     gime->PostClusterizer(this);
 301 }
 302
 303 //____________________________________________________________________________
 304 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 305 {
 306
 307   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 308   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 309
 310   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 311   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 312
 313   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 314   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 315
 316   fW0                      = 4.5 ;
 317   fW0CPV                   = 4.0 ;
 318
 319   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 320
 321   fToUnfold                = kTRUE ;
 322
 323   fRecPointsInRun          = 0 ;
 324
 325 }
 326
 327 //____________________________________________________________________________
 328 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 329 {
 330   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 331   //                                       = 1 are neighbour
 332   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 333   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 334   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 335   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 336
 337   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 338
 339   Int_t rv = 0 ;
 340
 341   Int_t relid1[4] ;
 342   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 343
 344   Int_t relid2[4] ;
 345   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 346
 347   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 348     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 349     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 350
 351     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 352       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 353       rv = 1 ;
 354     }
 355     else {
 356       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 357         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 358     }
 359
 360   }
 361   else {
 362
 363     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 364       rv=2 ;
 365
 366   }
 367
 368   return rv ;
 369 }
 370
 371
 372 //____________________________________________________________________________
 373 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 374 {
 375   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 376
 377   Bool_t rv = kFALSE ;
 378   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 379
 380   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 381
 382   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 383
 384   return rv ;
 385 }
 386
 387 //____________________________________________________________________________
 388 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 389 {
 390   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 391
 392   Bool_t rv = kFALSE ;
 393
 394   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 395
 396   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 397
 398   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 399
 400   return rv ;
 401 }
 402
 403 //____________________________________________________________________________
 404 void AliPHOSClusterizerv1::Unload()
 405 {
 406   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 407   gime->PhosLoader()->UnloadDigits() ;
 408   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 409 }
 410
 411 //____________________________________________________________________________
 412 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints()
 413 {
 414
 415   // Creates new branches with given title
 416   // fills and writes into TreeR.
 417
 418   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 419
 420   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 421   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 422   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 423
 424   TTree * treeR = gime->TreeR();
 425
 426   Int_t index ;
 427   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties...
 428   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 429     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->EvalAll(fW0,digits) ;
 430
 431   emcRecPoints->Sort() ;
 432   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 433     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 434
 435   emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 436
 437   //Now the same for CPV
 438   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 439     dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->EvalAll(fW0CPV,digits)  ;
 440
 441   cpvRecPoints->Sort() ;
 442
 443   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 444     dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 445
 446   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 447
 448   Int_t bufferSize = 32000 ;
 449   Int_t splitlevel = 0 ;
 450
 451   //First EMC
 452   TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 453   emcBranch->SetTitle(BranchName());
 454
 455   //Now CPV branch
 456   TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 457   cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 458
 459   emcBranch        ->Fill() ;
 460   cpvBranch        ->Fill() ;
 461
 462   gime->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 463   gime->WriteClusterizer("OVERWRITE");
 464 }
 465
 466 //____________________________________________________________________________
 467 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 468 {
 469   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 470   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 471
 472
 473   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 474
 475   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 476   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 477
 478   emcRecPoints->Delete() ;
 479   cpvRecPoints->Delete() ;
 480
 481   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 482
 483   TClonesArray * digitsC =  static_cast<TClonesArray*>( digits->Clone() ) ;
 484
 485
 486   // Clusterization starts
 487
 488   TIter nextdigit(digitsC) ;
 489   AliPHOSDigit * digit ;
 490   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 491
 492   while ( (digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit()) ) ) { // scan over the list of digitsC
 493
 494
 495     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 496
 497     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 498     Int_t index ;
 499
 500     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 501         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 502       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 503
 504       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 505         // start a new EMC RecPoint
 506         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 507           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 508
 509         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 510         clu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 511           fNumberOfEmcClusters++ ;
 512         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 513         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 514         iDigitInCluster++ ;
 515         digitsC->Remove(digit) ;
 516
 517       } else {
 518
 519         // start a new CPV cluster
 520         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 521           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 522
 523         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 524
 525         clu =  dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 526         fNumberOfCpvClusters++ ;
 527         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 528         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 529         iDigitInCluster++ ;
 530         digitsC->Remove(digit) ;
 531         nextdigit.Reset() ;
 532
 533         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 534
 535         if( notremoved ) {
 536           while( ( digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) {
 537             if( IsInEmc(digit) )
 538               digitsC->Remove(digit) ;
 539             else
 540               break ;
 541           }
 542           notremoved = kFALSE ;
 543         }
 544
 545       } // else
 546
 547       nextdigit.Reset() ;
 548
 549       AliPHOSDigit * digitN ;
 550       index = 0 ;
 551       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 552         digit =  dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(clusterdigitslist[index]) )  ;
 553         index++ ;
 554         while ( (digitN = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) { // scan over the reduced list of digits
 555           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 556           switch (ineb ) {
 557           case 0 :   // not a neighbour
 558             break ;
 559           case 1 :   // are neighbours
 560             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 561             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 562             iDigitInCluster++ ;
 563             digitsC->Remove(digitN) ;
 564             break ;
 565           case 2 :   // too far from each other
 566             goto endofloop;
 567           } // switch
 568
 569         } // while digitN
 570
 571       endofloop: ;
 572         nextdigit.Reset() ;
 573
 574       } // loop over cluster
 575
 576     } // energy theshold
 577
 578
 579   } // while digit
 580
 581   delete digitsC ;
 582
 583 }
 584
 585 //____________________________________________________________________________
 586 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 587 {
 588   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 589   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 590
 591   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 592
 593   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 594
 595   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 596   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 597   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 598
 599   // Unfold first EMC clusters
 600   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 601
 602     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 603
 604     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 605     Int_t index ;
 606     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 607
 608       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) ) ;
 609       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 610         break ;
 611
 612       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 613       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 614       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 615       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 616
 617       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 618         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 619         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 620         emcRecPoints->Compress() ;
 621         index-- ;
 622         fNumberOfEmcClusters -- ;
 623         numberofNotUnfolded-- ;
 624       }
 625
 626       delete[] maxAt ;
 627       delete[] maxAtEnergy ;
 628     }
 629   }
 630   // Unfolding of EMC clusters finished
 631
 632
 633   // Unfold now CPV clusters
 634   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 635
 636     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 637
 638     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 639     Int_t index ;
 640     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 641
 642       AliPHOSRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) ) ;
 643
 644       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 645         break ;
 646
 647       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>(recPoint) ;
 648
 649       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 650       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 651       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 652       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 653
 654       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 655         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 656         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 657         cpvRecPoints->Compress() ;
 658         index-- ;
 659         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 660         fNumberOfCpvClusters-- ;
 661       }
 662
 663       delete[] maxAt ;
 664       delete[] maxAtEnergy ;
 665     }
 666   }
 667   //Unfolding of Cpv clusters finished
 668
 669 }
 670
 671 //____________________________________________________________________________
 672 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 673 {
 674   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 675   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 676
 677   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 678   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 679   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 680   return shape ;
 681 }
 682
 683 //____________________________________________________________________________
 684 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 685                                           Int_t nMax,
 686                                           AliPHOSDigit ** maxAt,
 687                                           Float_t * maxAtEnergy)
 688 {
 689   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 690
 691   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 692
 693   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 694
 695   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 696   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 697   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 698
 699   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 700   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 701
 702   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 703   if( !rv ) {
 704     // Fit failed, return and remove cluster
 705     delete[] fitparameters ;
 706     return ;
 707   }
 708
 709   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 710   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 711   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 712
 713   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 714   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 715   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 716   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 717   Int_t relid[4] ;
 718   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 719   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 720
 721   Int_t iparam ;
 722   Int_t iDigit ;
 723   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 724     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(emcDigits[iDigit] ) ) ;
 725     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 726     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 727     efit[iDigit] = 0;
 728
 729     iparam = 0 ;
 730     while(iparam < nPar ){
 731       xpar = fitparameters[iparam] ;
 732       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 733       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 734       iparam += 3 ;
 735       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 736       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 737       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 738     }
 739   }
 740
 741
 742   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 743   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 744   // to its contribution to efit
 745
 746   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 747   Float_t ratio ;
 748
 749   iparam = 0 ;
 750   while(iparam < nPar ){
 751     xpar = fitparameters[iparam] ;
 752     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 753     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 754     iparam += 3 ;
 755
 756     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 757
 758     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 759
 760       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 761         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 762
 763       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 764       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 765       fNumberOfEmcClusters++ ;
 766     }
 767     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 768       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 769         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 770
 771       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 772       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 773       fNumberOfCpvClusters++ ;
 774     }
 775
 776     Float_t eDigit ;
 777     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 778       digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) ) ;
 779       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 780       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 781       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 782       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 783       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 784       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 785       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 786     }
 787   }
 788
 789   delete[] fitparameters ;
 790   delete[] efit ;
 791
 792 }
 793
 794 //_____________________________________________________________________________
 795 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 796 {
 797   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 798   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 799
 800   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 801
 802   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 803   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 804
 805
 806
 807   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( gMinuit->GetObjectFit() ) ; // EmcRecPoint to fit
 808
 809   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 810
 811   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 812
 813   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 814
 815   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 816   fret = 0. ;
 817   Int_t iparam ;
 818
 819   if(iflag == 2)
 820     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 821       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 822
 823   Double_t efit ;
 824
 825   AliPHOSDigit * digit ;
 826   Int_t iDigit ;
 827
 828   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 829
 830     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) );
 831
 832     Int_t relid[4] ;
 833     Float_t xDigit ;
 834     Float_t zDigit ;
 835
 836     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 837
 838     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 839
 840      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 841        Int_t iParam = 0 ;
 842        efit = 0 ;
 843        while(iParam < nPar ){
 844          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 845          iParam++ ;
 846          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 847          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 848          iParam++ ;
 849          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 850          iParam++ ;
 851        }
 852        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 853        iParam = 0 ;
 854        while(iParam < nPar ){
 855          Double_t xpar = x[iParam] ;
 856          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 857          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 858          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 859          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 860          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 861          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 862          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 863                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 864
 865          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 866          iParam++ ;
 867          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 868          iParam++ ;
 869          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 870          iParam++ ;
 871        }
 872      }
 873      efit = 0;
 874      iparam = 0 ;
 875
 876      while(iparam < nPar ){
 877        Double_t xpar = x[iparam] ;
 878        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 879        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 880        iparam += 3 ;
 881        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 882        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 883        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 884      }
 885
 886      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 887      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 888   }
 889
 890 }
 891
 892 //____________________________________________________________________________
 893 void AliPHOSClusterizerv1::Print()const
 894 {
 895   // Print clusterizer parameters
 896
 897   TString message ;
 898   TString taskName(GetName()) ;
 899   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 900
 901   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 902     // Print parameters
 903     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 904     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 905     message += "                           Branch: %s\n" ;
 906     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 907     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 908     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 909     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 910     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 911     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 912     if(fToUnfold)
 913       message += " Unfolding on\n" ;
 914     else
 915       message += " Unfolding off\n" ;
 916
 917     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 918   }
 919   else
 920     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 921
 922   Info("Print", message.Data(),
 923        taskName.Data(),
 924        GetTitle(),
 925        taskName.Data(),
 926        GetName(),
 927        fEmcClusteringThreshold,
 928        fEmcLocMaxCut,
 929        fW0,
 930        fCpvClusteringThreshold,
 931        fCpvLocMaxCut,
 932        fW0CPV ) ;
 933 }
 934
 935
 936 //____________________________________________________________________________
 937 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 938 {
 939   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
 940
 941   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 942
 943   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 944   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 945
 946   printf("\nevent %d \n", gAlice->GetEvNumber())  ;
 947   printf("       Found %d EMC RecPoints and %d CPV RecPoints \n",
 948          emcRecPoints->GetEntriesFast(),cpvRecPoints->GetEntriesFast())  ;
 949
 950   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
 951   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
 952
 953
 954   if(strstr(option,"all")) {
 955     printf("\n EMC clusters \n") ;
 956     printf("Index    Ene(MeV) Multi Module     X    Y   Z    Lambdas_1  Lambda_2  # of prim  Primaries list\n") ;
 957     Int_t index ;
 958     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 959       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
 960       TVector3  locpos;
 961       rp->GetLocalPosition(locpos);
 962       Float_t lambda[2];
 963       rp->GetElipsAxis(lambda);
 964       Int_t * primaries;
 965       Int_t nprimaries;
 966       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
 967       printf("\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f   %4.1f   %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
 968               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
 969               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
 970
 971       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
 972         printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
 973       }
 974       printf("\n") ;
 975     }
 976
 977     //Now plot CPV recPoints
 978     printf("\n CPV clusters \n") ;
 979     printf("Index    Ene(MeV) Module     X     Y    Z  \n") ;
 980     for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 981        AliPHOSRecPoint * rp = (AliPHOSRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
 982
 983        TVector3  locpos;
 984        rp->GetLocalPosition(locpos);
 985
 986        printf("\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f \n",
 987                 rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
 988                 locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z()) ;
 989     }
 990   }
 991 }
 992