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