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 /* History of cvs commits:
  19  *
  20  * $Log$
  21  */
  22
  23 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  24 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  26 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  27 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  28 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  29 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  30 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  31 //  standalone mode.
  32 // Use Case:
  33 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  34 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  35 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  36 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  37 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  38 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  39 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  40 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  41 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  42 //               //sets another title four output branches
  43 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  44 //               //set clusterization parameters
  45 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  46 //               //once more finds RecPoints options are
  47 //               // deb - print number of found rec points
  48 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  49 //               // time - print benchmarking results
  50
  51 // --- ROOT system ---
  52
  53 #include "TMath.h"
  54 #include "TMinuit.h"
  55 #include "TTree.h"
  56 #include "TBenchmark.h"
  57
  58 // --- Standard library ---
  59
  60 // --- AliRoot header files ---
  61 #include "AliLog.h"
  62 #include "AliPHOSGetter.h"
  63 #include "AliPHOSGeometry.h"
  64 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  65 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  66 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  67 #include "AliPHOSDigit.h"
  68 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  69 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  70
  71 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  72
  73 //____________________________________________________________________________
  74   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  75 {
  76   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  77
  78   InitParameters() ;
  79   fDefaultInit = kTRUE ;
  80 }
  81
  82 //____________________________________________________________________________
  83 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName)
  84 :AliPHOSClusterizer(alirunFileName, eventFolderName)
  85 {
  86   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  87
  88   InitParameters() ;
  89   Init() ;
  90   fDefaultInit = kFALSE ;
  91 }
  92
  93 //____________________________________________________________________________
  94   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
  95 {
  96   // dtor
  97
  98 }
  99 //____________________________________________________________________________
 100 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 101 {
 102   return GetName();
 103 }
 104
 105 //____________________________________________________________________________
 106 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 107 {
 108   //To be replaced later by the method, reading individual parameters from the database
 109   if(fCalibrationDB){
 110     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 111   }
 112   else{ //simulation
 113     if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 114       return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 115     else //calibrate as CPV
 116       return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 117   }
 118 }
 119
 120 //____________________________________________________________________________
 121 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t *option)
 122 {
 123   // Steering method to perform clusterization for events
 124   // in the range from fFirstEvent to fLastEvent.
 125   // This range is optionally set by SetEventRange().
 126   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 127
 128   if(strstr(option,"tim"))
 129     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 130
 131   if(strstr(option,"print")) {
 132     Print() ;
 133     return ;
 134   }
 135
 136   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 137   GetCalibrationParameters() ;
 138
 139   if (fLastEvent == -1)
 140     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 141   else
 142     fLastEvent = TMath::Min(fFirstEvent, gime->MaxEvent()); // one event at the time
 143   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 144
 145   Int_t ievent ;
 146   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 147     gime->Event(ievent, "D");
 148
 149     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 150
 151     MakeClusters() ;
 152
 153     if(fToUnfold)
 154       MakeUnfolding() ;
 155
 156     WriteRecPoints();
 157
 158     if(strstr(option,"deb"))
 159       PrintRecPoints(option) ;
 160
 161     //increment the total number of recpoints per run
 162     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 163     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 164     }
 165
 166   if(fWrite) //do not unload in "on flight" mode
 167     Unload();
 168
 169   if(strstr(option,"tim")){
 170     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 171     AliInfo(Form("took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 172          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 173          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nEvents )) ;
 174   }
 175 }
 176
 177 //____________________________________________________________________________
 178 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 179                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 180 {
 181   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 182   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 183   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 184
 185
 186   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 187   TClonesArray * digits = gime->Digits();
 188
 189
 190   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 191   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 192   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 193                                          // To set the address of the minimization function
 194
 195   TList * toMinuit = new TList();
 196   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 197   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 198
 199   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 200
 201   // filling initial values for fit parameters
 202   AliPHOSDigit * digit ;
 203
 204   Int_t ierflg  = 0;
 205   Int_t index   = 0 ;
 206   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 207
 208   Int_t iDigit ;
 209
 210   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 211
 212   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 213     digit = maxAt[iDigit];
 214
 215     Int_t relid[4] ;
 216     Float_t x = 0.;
 217     Float_t z = 0.;
 218     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 219     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 220
 221     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 222
 223     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 224     index++ ;
 225     if(ierflg != 0){
 226       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 227       return kFALSE;
 228     }
 229     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 230     index++ ;
 231     if(ierflg != 0){
 232        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 233       return kFALSE;
 234     }
 235     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 236     index++ ;
 237     if(ierflg != 0){
 238       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 239       return kFALSE;
 240     }
 241   }
 242
 243   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 244                       //  depends on it.
 245   Double_t p1 = 1.0 ;
 246   Double_t p2 = 0.0 ;
 247
 248   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 249   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 250   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 251   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 252
 253   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 254
 255   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 256     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 257     return kFALSE ;
 258   }
 259   for(index = 0; index < nPar; index++){
 260     Double_t err ;
 261     Double_t val ;
 262     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 263     fitparameters[index] = val ;
 264    }
 265
 266   delete toMinuit ;
 267   return kTRUE;
 268
 269 }
 270
 271 //____________________________________________________________________________
 272 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 273 {
 274
 275   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 276   if(gime->IsRawDigits()){
 277     fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 278   }
 279   else{
 280     if ( !gime->Digitizer() )
 281       gime->LoadDigitizer();
 282     AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer();
 283     fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 284     fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 285
 286     fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 287     fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 288   }
 289 }
 290
 291 //____________________________________________________________________________
 292 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 293 {
 294   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 295   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 296
 297   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 298   if(!gime)
 299     gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 300
 301   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry();
 302
 303   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 304
 305   if(!gMinuit)
 306     gMinuit = new TMinuit(100);
 307
 308   if ( !gime->Clusterizer() ) {
 309     gime->PostClusterizer(this);
 310   }
 311 }
 312
 313 //____________________________________________________________________________
 314 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 315 {
 316
 317   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 318   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 319
 320   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 321   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 322
 323   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 324   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 325
 326   fEmcMinE                 = 0.01 ;
 327   fCpvMinE                 = 0.0  ;
 328
 329   fW0                      = 4.5 ;
 330   fW0CPV                   = 4.0 ;
 331
 332   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 333
 334   fToUnfold                = kTRUE ;
 335
 336   fRecPointsInRun          = 0 ;
 337
 338   fWrite                   = kTRUE ;
 339
 340   fCalibrationDB           = 0 ;
 341
 342   SetEventRange(0,-1) ;
 343 }
 344
 345 //____________________________________________________________________________
 346 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 347 {
 348   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 349   //                                       = 1 are neighbour
 350   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 351   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 352   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 353   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 354
 355   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 356
 357   Int_t rv = 0 ;
 358
 359   Int_t relid1[4] ;
 360   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 361
 362   Int_t relid2[4] ;
 363   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 364
 365   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 366     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 367     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 368
 369     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 370       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 371       rv = 1 ;
 372     }
 373     else {
 374       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 375         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 376     }
 377
 378   }
 379   else {
 380
 381     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 382       rv=2 ;
 383
 384   }
 385
 386   return rv ;
 387 }
 388 //____________________________________________________________________________
 389 void AliPHOSClusterizerv1::CleanDigits(TClonesArray * digits){
 390   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntriesFast(); i++){
 391     AliPHOSDigit * digit = static_cast<AliPHOSDigit*>(digits->At(i)) ;
 392     Float_t cut = IsInEmc(digit) ? fEmcMinE : fCpvMinE ;
 393     if(Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) < cut)
 394       digits->RemoveAt(i) ;
 395   }
 396   digits->Compress() ;
 397   for (Int_t i = 0 ; i < digits->GetEntriesFast() ; i++) {
 398     AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(i) ) ;
 399     digit->SetIndexInList(i) ;
 400   }
 401
 402 }
 403 //____________________________________________________________________________
 404 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 405 {
 406   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 407
 408   Bool_t rv = kFALSE ;
 409   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 410
 411   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 412
 413   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 414
 415   return rv ;
 416 }
 417
 418 //____________________________________________________________________________
 419 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 420 {
 421   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 422
 423   Bool_t rv = kFALSE ;
 424
 425   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 426
 427   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 428
 429   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 430
 431   return rv ;
 432 }
 433
 434 //____________________________________________________________________________
 435 void AliPHOSClusterizerv1::Unload()
 436 {
 437   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 438   gime->PhosLoader()->UnloadDigits() ;
 439   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 440 }
 441
 442 //____________________________________________________________________________
 443 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints()
 444 {
 445
 446   // Creates new branches with given title
 447   // fills and writes into TreeR.
 448
 449   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 450
 451   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 452   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 453   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 454
 455
 456   Int_t index ;
 457   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties..
 458   Int_t nEmc = emcRecPoints->GetEntriesFast();
 459   for(index = 0; index < nEmc; index++){
 460     AliPHOSEmcRecPoint * rp = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) );
 461     rp->Purify(fEmcMinE) ;
 462     if(rp->GetMultiplicity()>0.) //If this RP is not empty
 463       rp->EvalAll(fW0,digits) ;
 464     else{
 465       emcRecPoints->RemoveAt(index) ;
 466       delete rp ;
 467     }
 468   }
 469   emcRecPoints->Compress() ;
 470   emcRecPoints->Sort() ;
 471   //  emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 472   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++){
 473     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 474   }
 475
 476   //Now the same for CPV
 477   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++){
 478     AliPHOSCpvRecPoint * rp = dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) );
 479     rp->EvalAll(fW0CPV,digits) ;
 480   }
 481   cpvRecPoints->Sort() ;
 482
 483   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 484     dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 485
 486   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 487
 488   if(fWrite){ //We write TreeR
 489     TTree * treeR = gime->TreeR();
 490
 491     Int_t bufferSize = 32000 ;
 492     Int_t splitlevel = 0 ;
 493
 494     //First EMC
 495     TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 496     emcBranch->SetTitle(BranchName());
 497
 498     //Now CPV branch
 499     TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 500     cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 501
 502     emcBranch        ->Fill() ;
 503     cpvBranch        ->Fill() ;
 504
 505     gime->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 506     gime->WriteClusterizer("OVERWRITE");
 507   }
 508 }
 509
 510 //____________________________________________________________________________
 511 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 512 {
 513   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 514   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 515
 516
 517   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 518
 519   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 520   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 521
 522   emcRecPoints->Delete() ;
 523   cpvRecPoints->Delete() ;
 524
 525   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 526
 527   //Remove digits below threshold
 528   CleanDigits(digits) ;
 529
 530
 531   TClonesArray * digitsC =  static_cast<TClonesArray*>( digits->Clone() ) ;
 532
 533
 534   // Clusterization starts
 535
 536   TIter nextdigit(digitsC) ;
 537   AliPHOSDigit * digit ;
 538   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 539
 540   while ( (digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit()) ) ) { // scan over the list of digitsC
 541
 542
 543     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 544
 545     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 546     Int_t index ;
 547
 548     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 549         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 550       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 551
 552       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 553         // start a new EMC RecPoint
 554         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 555           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 556
 557         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 558         clu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 559           fNumberOfEmcClusters++ ;
 560         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 561         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 562         iDigitInCluster++ ;
 563         digitsC->Remove(digit) ;
 564
 565       } else {
 566
 567         // start a new CPV cluster
 568         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 569           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 570
 571         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 572
 573         clu =  dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 574         fNumberOfCpvClusters++ ;
 575         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 576         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 577         iDigitInCluster++ ;
 578         digitsC->Remove(digit) ;
 579         nextdigit.Reset() ;
 580
 581         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 582
 583         if( notremoved ) {
 584           while( ( digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) {
 585             if( IsInEmc(digit) )
 586               digitsC->Remove(digit) ;
 587             else
 588               break ;
 589           }
 590           notremoved = kFALSE ;
 591         }
 592
 593       } // else
 594
 595       nextdigit.Reset() ;
 596
 597       AliPHOSDigit * digitN ;
 598       index = 0 ;
 599       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 600         digit =  dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(clusterdigitslist[index]) )  ;
 601         index++ ;
 602         while ( (digitN = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) { // scan over the reduced list of digits
 603           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 604           switch (ineb ) {
 605           case 0 :   // not a neighbour
 606             break ;
 607           case 1 :   // are neighbours
 608             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 609             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 610             iDigitInCluster++ ;
 611             digitsC->Remove(digitN) ;
 612             break ;
 613           case 2 :   // too far from each other
 614             goto endofloop;
 615           } // switch
 616
 617         } // while digitN
 618
 619       endofloop: ;
 620         nextdigit.Reset() ;
 621
 622       } // loop over cluster
 623
 624     } // energy theshold
 625
 626
 627   } // while digit
 628
 629   delete digitsC ;
 630
 631 }
 632
 633 //____________________________________________________________________________
 634 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 635 {
 636   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 637   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 638
 639   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 640
 641   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 642
 643   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 644   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 645   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 646
 647   // Unfold first EMC clusters
 648   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 649
 650     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 651
 652     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 653     Int_t index ;
 654     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 655
 656       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) ) ;
 657       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 658         break ;
 659
 660       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 661       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 662       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 663       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 664
 665       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 666         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 667         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 668         emcRecPoints->Compress() ;
 669         index-- ;
 670         fNumberOfEmcClusters -- ;
 671         numberofNotUnfolded-- ;
 672       }
 673       else{
 674         emcRecPoint->SetNExMax(1) ; //Only one local maximum
 675       }
 676
 677       delete[] maxAt ;
 678       delete[] maxAtEnergy ;
 679     }
 680   }
 681   // Unfolding of EMC clusters finished
 682
 683
 684   // Unfold now CPV clusters
 685   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 686
 687     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 688
 689     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 690     Int_t index ;
 691     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 692
 693       AliPHOSRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) ) ;
 694
 695       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 696         break ;
 697
 698       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>(recPoint) ;
 699
 700       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 701       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 702       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 703       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 704
 705       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 706         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 707         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 708         cpvRecPoints->Compress() ;
 709         index-- ;
 710         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 711         fNumberOfCpvClusters-- ;
 712       }
 713
 714       delete[] maxAt ;
 715       delete[] maxAtEnergy ;
 716     }
 717   }
 718   //Unfolding of Cpv clusters finished
 719
 720 }
 721
 722 //____________________________________________________________________________
 723 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 724 {
 725   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 726   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 727
 728   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 729   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 730   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 731   return shape ;
 732 }
 733
 734 //____________________________________________________________________________
 735 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 736                                           Int_t nMax,
 737                                           AliPHOSDigit ** maxAt,
 738                                           Float_t * maxAtEnergy)
 739 {
 740   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 741
 742   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 743
 744   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 745
 746   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 747   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 748   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 749
 750   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 751   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 752
 753   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 754   if( !rv ) {
 755     // Fit failed, return and remove cluster
 756     iniEmc->SetNExMax(-1) ;
 757     delete[] fitparameters ;
 758     return ;
 759   }
 760
 761   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 762   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 763   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 764
 765   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 766   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 767   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 768   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 769   Int_t relid[4] ;
 770   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 771   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 772
 773   Int_t iparam ;
 774   Int_t iDigit ;
 775   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 776     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(emcDigits[iDigit] ) ) ;
 777     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 778     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 779     efit[iDigit] = 0;
 780
 781     iparam = 0 ;
 782     while(iparam < nPar ){
 783       xpar = fitparameters[iparam] ;
 784       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 785       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 786       iparam += 3 ;
 787       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 788       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 789       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 790     }
 791   }
 792
 793
 794   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 795   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 796   // to its contribution to efit
 797
 798   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 799   Float_t ratio ;
 800
 801   iparam = 0 ;
 802   while(iparam < nPar ){
 803     xpar = fitparameters[iparam] ;
 804     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 805     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 806     iparam += 3 ;
 807
 808     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 809
 810     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 811
 812       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 813         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 814
 815       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 816       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 817       fNumberOfEmcClusters++ ;
 818       emcRP->SetNExMax((Int_t)nPar/3) ;
 819     }
 820     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 821       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 822         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 823
 824       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 825       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 826       fNumberOfCpvClusters++ ;
 827     }
 828
 829     Float_t eDigit ;
 830     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 831       digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) ) ;
 832       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 833       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 834       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 835       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 836       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 837       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 838       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 839     }
 840   }
 841
 842   delete[] fitparameters ;
 843   delete[] efit ;
 844
 845 }
 846
 847 //_____________________________________________________________________________
 848 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 849 {
 850   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 851   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 852
 853   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 854
 855   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 856   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 857
 858
 859
 860   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( gMinuit->GetObjectFit() ) ; // EmcRecPoint to fit
 861
 862   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 863
 864   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 865
 866   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 867
 868   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 869   fret = 0. ;
 870   Int_t iparam ;
 871
 872   if(iflag == 2)
 873     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 874       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 875
 876   Double_t efit ;
 877
 878   AliPHOSDigit * digit ;
 879   Int_t iDigit ;
 880
 881   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 882
 883     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) );
 884
 885     Int_t relid[4] ;
 886     Float_t xDigit ;
 887     Float_t zDigit ;
 888
 889     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 890
 891     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 892
 893      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 894        Int_t iParam = 0 ;
 895        efit = 0 ;
 896        while(iParam < nPar ){
 897          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 898          iParam++ ;
 899          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 900          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 901          iParam++ ;
 902          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 903          iParam++ ;
 904        }
 905        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 906        iParam = 0 ;
 907        while(iParam < nPar ){
 908          Double_t xpar = x[iParam] ;
 909          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 910          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 911          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 912          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 913          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 914          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 915          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 916                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 917
 918          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 919          iParam++ ;
 920          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 921          iParam++ ;
 922          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 923          iParam++ ;
 924        }
 925      }
 926      efit = 0;
 927      iparam = 0 ;
 928
 929      while(iparam < nPar ){
 930        Double_t xpar = x[iparam] ;
 931        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 932        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 933        iparam += 3 ;
 934        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 935        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 936        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 937      }
 938
 939      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 940      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 941   }
 942
 943 }
 944
 945 //____________________________________________________________________________
 946 void AliPHOSClusterizerv1::Print(const Option_t *)const
 947 {
 948   // Print clusterizer parameters
 949
 950   TString message ;
 951   TString taskName(GetName()) ;
 952   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 953
 954   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 955     // Print parameters
 956     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 957     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 958     message += "                           Branch: %s\n" ;
 959     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 960     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 961     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 962     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 963     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 964     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 965     if(fToUnfold)
 966       message += " Unfolding on\n" ;
 967     else
 968       message += " Unfolding off\n" ;
 969
 970     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 971   }
 972   else
 973     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 974
 975   AliInfo(Form("%s, %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s", message.Data(),
 976        taskName.Data(),
 977        GetTitle(),
 978        taskName.Data(),
 979        GetName(),
 980        fEmcClusteringThreshold,
 981        fEmcLocMaxCut,
 982        fW0,
 983        fCpvClusteringThreshold,
 984        fCpvLocMaxCut,
 985        fW0CPV )) ;
 986 }
 987
 988
 989 //____________________________________________________________________________
 990 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 991 {
 992   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
 993
 994   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 995
 996   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 997   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 998
 999   AliInfo(Form("\nevent %d \n    Found %d EMC RecPoints and %d CPV RecPoints",
1000                gAlice->GetEvNumber(),
1001                emcRecPoints->GetEntriesFast(),
1002                cpvRecPoints->GetEntriesFast() ))  ;
1003
1004   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1005   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1006
1007
1008   if(strstr(option,"all")) {
1009     printf("\n EMC clusters \n") ;
1010     printf("Index    Ene(MeV) Multi Module     X    Y   Z    Lambdas_1  Lambda_2  # of prim  Primaries list\n") ;
1011     Int_t index ;
1012     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1013       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
1014       TVector3  locpos;
1015       rp->GetLocalPosition(locpos);
1016       Float_t lambda[2];
1017       rp->GetElipsAxis(lambda);
1018       Int_t * primaries;
1019       Int_t nprimaries;
1020       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1021       printf("\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f   %4.1f   %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
1022               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
1023               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
1024
1025       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1026         printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
1027       }
1028       printf("\n") ;
1029     }
1030
1031     //Now plot CPV recPoints
1032     printf("\n CPV clusters \n") ;
1033     printf("Index    Ene(MeV) Module     X     Y    Z  \n") ;
1034     for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1035       AliPHOSCpvRecPoint * rp = (AliPHOSCpvRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
1036
1037       TVector3  locpos;
1038       rp->GetLocalPosition(locpos);
1039
1040       printf("\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f \n",
1041              rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
1042              locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z()) ;
1043     }
1044   }
1045 }
1046