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 /* $Log:
  19    1 October 2000. Yuri Kharlov:
  20      AreNeighbours()
  21      PPSD upper layer is considered if number of layers>1
  22
  23    18 October 2000. Yuri Kharlov:
  24      AliPHOSClusterizerv1()
  25      CPV clusterizing parameters added
  26
  27      MakeClusters()
  28      After first PPSD digit remove EMC digits only once
  29 */
  30 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  31 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  32 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  33 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  34 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  35 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  36 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  37 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  38 //  standalone mode.
  39 // Use Case:
  40 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  41 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  42 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  43 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  44 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  45 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  46 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  47 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  48 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  49 //               //sets another title four output branches
  50 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  51 //               //set clusterization parameters
  52 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  53 //               //once more finds RecPoints options are
  54 //               // deb - print number of found rec points
  55 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  56 //               // time - print benchmarking results
  57
  58 // --- ROOT system ---
  59
  60 #include "TROOT.h"
  61 #include "TFile.h"
  62 #include "TFolder.h"
  63 #include "TMath.h"
  64 #include "TMinuit.h"
  65 #include "TTree.h"
  66 #include "TSystem.h"
  67 #include "TBenchmark.h"
  68
  69 // --- Standard library ---
  70
  71 // --- AliRoot header files ---
  72 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  73 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  74 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  75 #include "AliPHOSDigit.h"
  76 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  77 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  78 #include "AliPHOS.h"
  79 #include "AliPHOSGetter.h"
  80 #include "AliRun.h"
  81
  82 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  83
  84 //____________________________________________________________________________
  85   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  86 {
  87   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  88
  89   InitParameters() ;
  90   fDefaultInit = kTRUE ;
  91 }
  92
  93 //____________________________________________________________________________
  94 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const char* headerFile,const char* name, const Bool_t toSplit)
  95 :AliPHOSClusterizer(headerFile, name, toSplit)
  96 {
  97   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  98
  99   InitParameters() ;
 100   Init() ;
 101   fDefaultInit = kFALSE ;
 102
 103 }
 104
 105 //____________________________________________________________________________
 106   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
 107 {
 108   // dtor
 109   fSplitFile = 0 ;
 110
 111 }
 112
 113 //____________________________________________________________________________
 114 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 115 {
 116   TString branchName(GetName() ) ;
 117   branchName.Remove(branchName.Index(Version())-1) ;
 118   return branchName ;
 119 }
 120
 121 //____________________________________________________________________________
 122 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 123 { //To be replased later by the method, reading individual parameters from the database
 124   if(fCalibrationDB)
 125     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 126   else{ //simulation
 127     if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 128       return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 129     else //calibrate as CPV
 130       return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 131   }
 132 }
 133
 134 //____________________________________________________________________________
 135 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t * option)
 136 {
 137   // Steering method
 138
 139   if( strcmp(GetName(), "")== 0 )
 140     Init() ;
 141
 142   if(strstr(option,"tim"))
 143     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 144
 145   if(strstr(option,"print"))
 146     Print("") ;
 147
 148   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 149   if(gime->BranchExists("RecPoints"))
 150     return ;
 151   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;
 152   Int_t ievent ;
 153
 154   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++){
 155
 156     gime->Event(ievent,"D") ;
 157
 158     if(ievent == 0)
 159       GetCalibrationParameters() ;
 160
 161     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 162
 163     MakeClusters() ;
 164
 165     if(fToUnfold)
 166       MakeUnfolding() ;
 167
 168     WriteRecPoints(ievent) ;
 169
 170     if(strstr(option,"deb"))
 171       PrintRecPoints(option) ;
 172
 173     //increment the total number of digits per run
 174     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 175     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 176  }
 177
 178   if(strstr(option,"tim")){
 179     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 180     Info("Exec", "  took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 181          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 182          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nevents ) ;
 183   }
 184 }
 185
 186 //____________________________________________________________________________
 187 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 188                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 189 {
 190   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 191   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 192   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 193
 194   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 195   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 196
 197
 198   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 199   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 200   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 201                                          // To set the address of the minimization function
 202
 203   TList * toMinuit = new TList();
 204   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 205   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 206
 207   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 208
 209   // filling initial values for fit parameters
 210   AliPHOSDigit * digit ;
 211
 212   Int_t ierflg  = 0;
 213   Int_t index   = 0 ;
 214   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 215
 216   Int_t iDigit ;
 217
 218   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 219
 220   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 221     digit = maxAt[iDigit];
 222
 223     Int_t relid[4] ;
 224     Float_t x = 0.;
 225     Float_t z = 0.;
 226     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 227     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 228
 229     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 230
 231     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 232     index++ ;
 233     if(ierflg != 0){
 234       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 235       return kFALSE;
 236     }
 237     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 238     index++ ;
 239     if(ierflg != 0){
 240        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 241       return kFALSE;
 242     }
 243     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 244     index++ ;
 245     if(ierflg != 0){
 246       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 247       return kFALSE;
 248     }
 249   }
 250
 251   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 252                       //  depends on it.
 253   Double_t p1 = 1.0 ;
 254   Double_t p2 = 0.0 ;
 255
 256   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 257   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 258   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 259   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 260
 261   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 262
 263   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 264     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 265     return kFALSE ;
 266   }
 267   for(index = 0; index < nPar; index++){
 268     Double_t err ;
 269     Double_t val ;
 270     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 271     fitparameters[index] = val ;
 272    }
 273
 274   delete toMinuit ;
 275   return kTRUE;
 276
 277 }
 278
 279 //____________________________________________________________________________
 280 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 281 {
 282   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 283
 284   const TTask * task = gime->Digitizer(BranchName()) ;
 285   if(strcmp(task->IsA()->GetName(),"AliPHOSDigitizer")==0){
 286     const AliPHOSDigitizer * dig = static_cast<const AliPHOSDigitizer *>(task) ;
 287
 288     fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 289     fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 290
 291     fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 292     fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 293   }
 294   else{
 295     fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 296   }
 297 }
 298
 299 //____________________________________________________________________________
 300 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 301 {
 302   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 303   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 304
 305   if ( strcmp(GetTitle(), "") == 0 )
 306     SetTitle("galice.root") ;
 307
 308   TString branchname = GetName() ;
 309   branchname.Remove(branchname.Index(Version())-1) ;
 310
 311   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance(GetTitle(),branchname.Data(), fToSplit ) ;
 312   if ( gime == 0 ) {
 313     Error("Init", "Could not obtain the Getter object !") ;
 314     return ;
 315   }
 316
 317   fSplitFile = 0 ;
 318   if(fToSplit){
 319     // construct the name of the file as /path/EMCAL.SDigits.root
 320     //First - extract full path if necessary
 321     TString fileName(GetTitle()) ;
 322     Ssiz_t islash = fileName.Last('/') ;
 323     if(islash<fileName.Length())
 324       fileName.Remove(islash+1,fileName.Length()) ;
 325     else
 326       fileName="" ;
 327     // Next - append the file name
 328     fileName+="PHOS.RecData." ;
 329     if((strcmp(branchname.Data(),"Default")!=0)&&(strcmp(branchname.Data(),"")!=0)){
 330       fileName+=branchname ;
 331       fileName+="." ;
 332     }
 333     fileName+="root" ;
 334     // Finally - check if the file already opened or open the file
 335     fSplitFile = static_cast<TFile*>(gROOT->GetFile(fileName.Data()));
 336     if(!fSplitFile)
 337       fSplitFile =  TFile::Open(fileName.Data(),"update") ;
 338   }
 339
 340
 341
 342   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 343   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 344
 345   if(!gMinuit)
 346     gMinuit = new TMinuit(100) ;
 347
 348   gime->PostClusterizer(this) ;
 349   gime->PostRecPoints(branchname) ;
 350
 351 }
 352
 353 //____________________________________________________________________________
 354 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 355 {
 356
 357   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 358   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 359
 360   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 361   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 362
 363   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 364   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 365
 366   fW0                      = 4.5 ;
 367   fW0CPV                   = 4.0 ;
 368
 369   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 370
 371   fToUnfold                = kTRUE ;
 372
 373   fPurifyThreshold         = 0.012 ;
 374
 375   TString clusterizerName( GetName()) ;
 376   if (clusterizerName.IsNull() )
 377     clusterizerName = "Default" ;
 378   clusterizerName.Append(":") ;
 379   clusterizerName.Append(Version()) ;
 380   SetName(clusterizerName) ;
 381   fRecPointsInRun          = 0 ;
 382   fCalibrationDB = 0 ;
 383
 384
 385 }
 386
 387 //____________________________________________________________________________
 388 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 389 {
 390   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 391   //                                       = 1 are neighbour
 392   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 393   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 394   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 395   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 396
 397   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 398
 399   Int_t rv = 0 ;
 400
 401   Int_t relid1[4] ;
 402   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 403
 404   Int_t relid2[4] ;
 405   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 406
 407   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 408     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 409     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 410
 411     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 412       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 413       rv = 1 ;
 414     }
 415     else {
 416       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 417         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 418     }
 419
 420   }
 421   else {
 422
 423     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 424       rv=2 ;
 425
 426   }
 427
 428   return rv ;
 429 }
 430
 431
 432 //____________________________________________________________________________
 433 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 434 {
 435   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 436
 437   Bool_t rv = kFALSE ;
 438   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 439
 440   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 441
 442   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 443
 444   return rv ;
 445 }
 446
 447 //____________________________________________________________________________
 448 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 449 {
 450   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 451
 452   Bool_t rv = kFALSE ;
 453   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 454
 455   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 456
 457   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 458
 459   return rv ;
 460 }
 461
 462 //____________________________________________________________________________
 463 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints(Int_t event)
 464 {
 465
 466   // Creates new branches with given title
 467   // fills and writes into TreeR.
 468
 469
 470   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 471   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 472   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 473   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 474   TTree * treeR ;
 475
 476   if(fToSplit){
 477     if(!fSplitFile)
 478       return ;
 479     fSplitFile->cd() ;
 480     TString name("TreeR") ;
 481     name += event ;
 482     treeR = dynamic_cast<TTree*>(fSplitFile->Get(name));
 483   }
 484   else{
 485     treeR = gAlice->TreeR();
 486   }
 487
 488   if(!treeR){
 489     if(fSplitFile)
 490       gAlice->MakeTree("R", fSplitFile);
 491     else
 492       gAlice->MakeTree("R", gROOT->GetFile(GetTitle()));
 493     treeR = gAlice->TreeR() ;
 494   }
 495
 496   Int_t index ;
 497   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties...
 498   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++){
 499     AliPHOSEmcRecPoint * emcrp = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(emcRecPoints->At(index)) ;
 500     emcrp->Purify(fPurifyThreshold) ;
 501     if(emcrp->GetMultiplicity())
 502       emcrp->EvalAll(fW0,digits) ;
 503     else
 504       emcRecPoints->Remove(emcrp) ;
 505  }
 506
 507   emcRecPoints->Compress() ;
 508   emcRecPoints->Sort() ;
 509   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 510     ((AliPHOSEmcRecPoint *)emcRecPoints->At(index))->SetIndexInList(index) ;
 511
 512   emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 513
 514   //Now the same for CPV
 515   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 516     ((AliPHOSRecPoint *)cpvRecPoints->At(index))->EvalAll(fW0CPV,digits)  ;
 517
 518   cpvRecPoints->Sort() ;
 519
 520   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 521     ((AliPHOSRecPoint *)cpvRecPoints->At(index))->SetIndexInList(index) ;
 522
 523   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 524
 525   Int_t bufferSize = 32000 ;
 526   Int_t splitlevel = 0 ;
 527
 528   //First EMC
 529   TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 530   emcBranch->SetTitle(BranchName());
 531
 532   //Now CPV branch
 533   TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 534   cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 535
 536   //And Finally  clusterizer branch
 537   AliPHOSClusterizerv1 * cl = this ;
 538   TBranch * clusterizerBranch = treeR->Branch("AliPHOSClusterizer","AliPHOSClusterizerv1",
 539                                               &cl,bufferSize,splitlevel);
 540   clusterizerBranch->SetTitle(BranchName());
 541
 542   emcBranch        ->Fill() ;
 543   cpvBranch        ->Fill() ;
 544   clusterizerBranch->Fill() ;
 545
 546   treeR->AutoSave() ;
 547   if(gAlice->TreeR()!=treeR)
 548     treeR->Delete();
 549 }
 550
 551 //____________________________________________________________________________
 552 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 553 {
 554   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 555   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 556
 557   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 558
 559   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(BranchName()) ;
 560   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(BranchName()) ;
 561   emcRecPoints->Delete() ;
 562   cpvRecPoints->Delete() ;
 563
 564   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 565    if ( !digits ) {
 566    Fatal("MakeClusters", "Digits with name %s not found !", BranchName().Data() ) ;
 567   }
 568   TClonesArray * digitsC =  (TClonesArray*)digits->Clone() ;
 569
 570
 571   // Clusterization starts
 572
 573   TIter nextdigit(digitsC) ;
 574   AliPHOSDigit * digit ;
 575   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 576
 577   while ( (digit = (AliPHOSDigit *)nextdigit()) ) { // scan over the list of digitsC
 578     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 579
 580     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 581     Int_t index ;
 582
 583     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 584         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 585       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 586
 587       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 588         // start a new EMC RecPoint
 589         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 590           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 591
 592         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 593         clu = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ;
 594         fNumberOfEmcClusters++ ;
 595         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 596         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 597         iDigitInCluster++ ;
 598         digitsC->Remove(digit) ;
 599
 600       } else {
 601
 602         // start a new CPV cluster
 603         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 604           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 605
 606         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 607
 608         clu =  (AliPHOSCpvRecPoint *) cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters)  ;
 609         fNumberOfCpvClusters++ ;
 610         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 611         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 612         iDigitInCluster++ ;
 613         digitsC->Remove(digit) ;
 614         nextdigit.Reset() ;
 615
 616         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 617
 618         if( notremoved ) {
 619           while( ( digit = (AliPHOSDigit *)nextdigit() ) ) {
 620             if( IsInEmc(digit) )
 621               digitsC->Remove(digit) ;
 622             else
 623               break ;
 624           }
 625           notremoved = kFALSE ;
 626         }
 627
 628       } // else
 629
 630       nextdigit.Reset() ;
 631
 632       AliPHOSDigit * digitN ;
 633       index = 0 ;
 634       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 635         digit =  (AliPHOSDigit*)digits->At(clusterdigitslist[index])  ;
 636         index++ ;
 637         while ( (digitN = (AliPHOSDigit *)nextdigit()) ) { // scan over the reduced list of digits
 638           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 639           switch (ineb ) {
 640           case 0 :   // not a neighbour
 641             break ;
 642           case 1 :   // are neighbours
 643             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 644             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 645             iDigitInCluster++ ;
 646             digitsC->Remove(digitN) ;
 647             break ;
 648           case 2 :   // too far from each other
 649             goto endofloop;
 650           } // switch
 651
 652         } // while digitN
 653
 654       endofloop: ;
 655         nextdigit.Reset() ;
 656
 657       } // loop over cluster
 658
 659     } // energy theshold
 660
 661
 662   } // while digit
 663
 664   delete digitsC ;
 665
 666 }
 667
 668 //____________________________________________________________________________
 669 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 670 {
 671   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 672   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 673
 674   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 675
 676
 677   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 678   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(BranchName()) ;
 679   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(BranchName()) ;
 680   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 681
 682   // Unfold first EMC clusters
 683   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 684
 685     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 686
 687     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 688     Int_t index ;
 689     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 690
 691       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(index) ;
 692       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 693         break ;
 694
 695       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 696       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 697       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 698       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 699
 700       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 701         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 702         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 703         emcRecPoints->Compress() ;
 704         index-- ;
 705         fNumberOfEmcClusters -- ;
 706         numberofNotUnfolded-- ;
 707       }
 708
 709       delete[] maxAt ;
 710       delete[] maxAtEnergy ;
 711     }
 712   }
 713   // Unfolding of EMC clusters finished
 714
 715
 716   // Unfold now CPV clusters
 717   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 718
 719     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 720
 721     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 722     Int_t index ;
 723     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 724
 725       AliPHOSRecPoint * recPoint = (AliPHOSRecPoint *) cpvRecPoints->At(index) ;
 726
 727       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 728         break ;
 729
 730       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = (AliPHOSEmcRecPoint*) recPoint ;
 731
 732       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 733       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 734       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 735       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 736
 737       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 738         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 739         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 740         cpvRecPoints->Compress() ;
 741         index-- ;
 742         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 743         fNumberOfCpvClusters-- ;
 744       }
 745
 746       delete[] maxAt ;
 747       delete[] maxAtEnergy ;
 748     }
 749   }
 750   //Unfolding of Cpv clusters finished
 751
 752 }
 753
 754 //____________________________________________________________________________
 755 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 756 {
 757   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 758   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 759
 760   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 761   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 762   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 763   return shape ;
 764 }
 765
 766 //____________________________________________________________________________
 767 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 768                                                  Int_t nMax,
 769                                                  AliPHOSDigit ** maxAt,
 770                                                  Float_t * maxAtEnergy)
 771 {
 772   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 773
 774   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 775
 776   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 777   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 778   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 779   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 780
 781   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 782   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 783
 784   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 785   if( !rv ) {
 786     // Fit failed, return and remove cluster
 787     delete[] fitparameters ;
 788     return ;
 789   }
 790
 791   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 792   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 793   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 794
 795   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 796   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 797   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 798   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 799   Int_t relid[4] ;
 800   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 801   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 802
 803   Int_t iparam ;
 804   Int_t iDigit ;
 805   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 806     digit = (AliPHOSDigit*) digits->At(emcDigits[iDigit] ) ;
 807     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 808     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 809     efit[iDigit] = 0;
 810
 811     iparam = 0 ;
 812     while(iparam < nPar ){
 813       xpar = fitparameters[iparam] ;
 814       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 815       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 816       iparam += 3 ;
 817       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 818       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 819       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 820     }
 821   }
 822
 823
 824   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 825   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 826   // to its contribution to efit
 827
 828   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 829   Float_t ratio ;
 830
 831   iparam = 0 ;
 832   while(iparam < nPar ){
 833     xpar = fitparameters[iparam] ;
 834     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 835     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 836     iparam += 3 ;
 837
 838     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 839
 840     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 841
 842       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 843         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 844
 845       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 846       emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters);
 847       fNumberOfEmcClusters++ ;
 848     }
 849     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 850       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 851         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 852
 853       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 854       emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters);
 855       fNumberOfCpvClusters++ ;
 856     }
 857
 858     Float_t eDigit ;
 859     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 860       digit = (AliPHOSDigit*) digits->At( emcDigits[iDigit] ) ;
 861       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 862       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 863       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 864       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 865       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 866       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 867       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 868     }
 869   }
 870
 871   delete[] fitparameters ;
 872   delete[] efit ;
 873
 874 }
 875
 876 //_____________________________________________________________________________
 877 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 878 {
 879   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 880   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 881
 882   TList * toMinuit = (TList*) gMinuit->GetObjectFit() ;
 883
 884   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint*) toMinuit->At(0)  ;
 885   TClonesArray * digits = (TClonesArray*)toMinuit->At(1)  ;
 886
 887
 888
 889   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) gMinuit->GetObjectFit() ; // EmcRecPoint to fit
 890
 891   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 892
 893   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 894
 895   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 896
 897   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 898   fret = 0. ;
 899   Int_t iparam ;
 900
 901   if(iflag == 2)
 902     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 903       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 904
 905   Double_t efit ;
 906
 907   AliPHOSDigit * digit ;
 908   Int_t iDigit ;
 909
 910   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 911
 912     digit = (AliPHOSDigit*) digits->At( emcDigits[iDigit] ) ;
 913
 914     Int_t relid[4] ;
 915     Float_t xDigit ;
 916     Float_t zDigit ;
 917
 918     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 919
 920     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 921
 922      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 923        Int_t iParam = 0 ;
 924        efit = 0 ;
 925        while(iParam < nPar ){
 926          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 927          iParam++ ;
 928          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 929          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 930          iParam++ ;
 931          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 932          iParam++ ;
 933        }
 934        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 935        iParam = 0 ;
 936        while(iParam < nPar ){
 937          Double_t xpar = x[iParam] ;
 938          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 939          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 940          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 941          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 942          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 943          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 944          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 945                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 946
 947          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 948          iParam++ ;
 949          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 950          iParam++ ;
 951          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 952          iParam++ ;
 953        }
 954      }
 955      efit = 0;
 956      iparam = 0 ;
 957
 958      while(iparam < nPar ){
 959        Double_t xpar = x[iparam] ;
 960        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 961        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 962        iparam += 3 ;
 963        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 964        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 965        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 966      }
 967
 968      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 969      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 970   }
 971
 972 }
 973
 974 //____________________________________________________________________________
 975 void AliPHOSClusterizerv1::Print(Option_t * option)const
 976 {
 977   // Print clusterizer parameters
 978
 979   TString message ;
 980   TString taskName(GetName()) ;
 981   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 982
 983   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 984     // Print parameters
 985     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 986     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 987     message += "                           Branch: %s\n" ;
 988     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 989     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 990     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 991     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 992     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 993     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 994     if(fToUnfold)
 995       message += " Unfolding on\n" ;
 996     else
 997       message += " Unfolding off\n" ;
 998
 999     message += "------------------------------------------------------------------" ;
1000   }
1001   else
1002     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
1003
1004   Info("Print", message.Data(),
1005        taskName.Data(),
1006        GetTitle(),
1007        taskName.Data(),
1008        GetName(),
1009        fEmcClusteringThreshold,
1010        fEmcLocMaxCut,
1011        fW0,
1012        fCpvClusteringThreshold,
1013        fCpvLocMaxCut,
1014        fW0CPV ) ;
1015 }
1016
1017
1018 //____________________________________________________________________________
1019 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
1020 {
1021   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
1022
1023   TObjArray * emcRecPoints = AliPHOSGetter::GetInstance()->EmcRecPoints(BranchName()) ;
1024   TObjArray * cpvRecPoints = AliPHOSGetter::GetInstance()->CpvRecPoints(BranchName()) ;
1025
1026   TString message ;
1027   message  = "\nevent " ;
1028   message += gAlice->GetEvNumber() ;
1029   message += "\n       Found " ;
1030   message += emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1031   message += "EMC RecPoints and " ;
1032   message += cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1033   message += " CPV RecPoints \n" ;
1034
1035   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1036   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1037
1038   char * tempo = new char[8192];
1039
1040   if(strstr(option,"all")) {
1041     message += "\nEMC clusters\n" ;
1042     message += "Index    Ene(MeV) Multi Module     X     Y   Z  Lambda 1 Lambda 2  # of prim  Primaries list\n" ;
1043     Int_t index ;
1044     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1045       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
1046       TVector3  locpos;
1047       rp->GetLocalPosition(locpos);
1048       Float_t lambda[2];
1049       rp->GetElipsAxis(lambda);
1050       Int_t * primaries;
1051       Int_t nprimaries;
1052       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1053       sprintf(tempo, "\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f %4f  %4f    %2d     : ",
1054               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
1055               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
1056       message += tempo ;
1057
1058       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1059         sprintf(tempo, "%d ", primaries[iprimary] ) ;
1060         message += tempo ;
1061       }
1062
1063       //Now plot CPV recPoints
1064       message += "Index    Ene(MeV) Module     X     Y   Z  # of prim  Primaries list\n" ;
1065       for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1066         AliPHOSRecPoint * rp = (AliPHOSRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
1067
1068         TVector3  locpos;
1069         rp->GetLocalPosition(locpos);
1070
1071         Int_t * primaries;
1072         Int_t nprimaries ;
1073         primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1074         sprintf(tempo, "\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f %2d     : ",
1075                 rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
1076                 locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), nprimaries) ;
1077         message += tempo ;
1078         primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1079         for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1080           sprintf(tempo, "%d ", primaries[iprimary] ) ;
1081           message += tempo ;
1082         }
1083       }
1084     }
1085   }
1086   delete tempo ;
1087   Info("Print", message.Data() ) ;
1088 }
1089