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 #include <iostream.h>
  72 #include <iomanip.h>
  73
  74 // --- AliRoot header files ---
  75
  76 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  77 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  78 #include "AliPHOSDigit.h"
  79 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  80 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  81 #include "AliPHOS.h"
  82 #include "AliPHOSGetter.h"
  83 #include "AliRun.h"
  84
  85 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  86
  87 //____________________________________________________________________________
  88   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  89 {
  90   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  91
  92   InitParameters() ;
  93   fDefaultInit = kTRUE ;
  94 }
  95
  96 //____________________________________________________________________________
  97 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const char* headerFile,const char* name, const Bool_t toSplit)
  98 :AliPHOSClusterizer(headerFile, name, toSplit)
  99 {
 100   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
 101
 102   InitParameters() ;
 103   Init() ;
 104   fDefaultInit = kFALSE ;
 105
 106 }
 107
 108 //____________________________________________________________________________
 109   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
 110 {
 111   // dtor
 112   fSplitFile = 0 ;
 113
 114 }
 115
 116 //____________________________________________________________________________
 117 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 118 {
 119   TString branchName(GetName() ) ;
 120   branchName.Remove(branchName.Index(Version())-1) ;
 121   return branchName ;
 122 }
 123
 124 //____________________________________________________________________________
 125 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 126 { //To be replased later by the method, reading individual parameters from the database
 127
 128   if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 129     return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 130
 131   else //Digitize as CPV
 132     return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 133 }
 134
 135 //____________________________________________________________________________
 136 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t * option)
 137 {
 138   // Steering method
 139
 140   if( strcmp(GetName(), "")== 0 )
 141     Init() ;
 142
 143   if(strstr(option,"tim"))
 144     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 145
 146   if(strstr(option,"print"))
 147     Print("") ;
 148
 149   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 150   if(gime->BranchExists("RecPoints"))
 151     return ;
 152   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;
 153   Int_t ievent ;
 154
 155   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++){
 156
 157     gime->Event(ievent,"D") ;
 158
 159     if(ievent == 0)
 160       GetCalibrationParameters() ;
 161
 162     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 163
 164     MakeClusters() ;
 165
 166     if(fToUnfold)
 167       MakeUnfolding() ;
 168
 169     WriteRecPoints(ievent) ;
 170
 171     if(strstr(option,"deb"))
 172       PrintRecPoints(option) ;
 173
 174     //increment the total number of digits per run
 175     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 176     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 177  }
 178
 179   if(strstr(option,"tim")){
 180     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 181     cout << "AliPHOSClusterizer:" << endl ;
 182     cout << "  took " << gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer") << " seconds for Clusterizing "
 183          <<  gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nevents << " seconds per event " << endl ;
 184     cout << endl ;
 185   }
 186
 187 }
 188
 189 //____________________________________________________________________________
 190 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 191                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 192 {
 193   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 194   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 195   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 196
 197   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 198   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 199
 200
 201   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 202   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 203   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 204                                          // To set the address of the minimization function
 205
 206   TList * toMinuit = new TList();
 207   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 208   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 209
 210   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 211
 212   // filling initial values for fit parameters
 213   AliPHOSDigit * digit ;
 214
 215   Int_t ierflg  = 0;
 216   Int_t index   = 0 ;
 217   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 218
 219   Int_t iDigit ;
 220
 221   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 222
 223   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 224     digit = maxAt[iDigit];
 225
 226     Int_t relid[4] ;
 227     Float_t x = 0.;
 228     Float_t z = 0.;
 229     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 230     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 231
 232     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 233
 234     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 235     index++ ;
 236     if(ierflg != 0){
 237       cout << "PHOS Unfolding>  Unable to set initial value for fit procedure : x = " << x << endl ;
 238       return kFALSE;
 239     }
 240     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 241     index++ ;
 242     if(ierflg != 0){
 243       cout << "PHOS Unfolding>  Unable to set initial value for fit procedure : z = " << z << endl ;
 244       return kFALSE;
 245     }
 246     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 247     index++ ;
 248     if(ierflg != 0){
 249       cout << "PHOS Unfolding>  Unable to set initial value for fit procedure : energy = " << energy << endl ;
 250       return kFALSE;
 251     }
 252   }
 253
 254   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 255                       //  depends on it.
 256   Double_t p1 = 1.0 ;
 257   Double_t p2 = 0.0 ;
 258
 259   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 260   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 261   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 262   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 263
 264   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 265
 266   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 267     cout << "PHOS Unfolding>  Fit not converged, cluster abandoned "<< endl ;
 268     return kFALSE ;
 269   }
 270   for(index = 0; index < nPar; index++){
 271     Double_t err ;
 272     Double_t val ;
 273     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 274     fitparameters[index] = val ;
 275    }
 276
 277   delete toMinuit ;
 278   return kTRUE;
 279
 280 }
 281
 282 //____________________________________________________________________________
 283 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 284 {
 285   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 286   const AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer(BranchName()) ;
 287
 288   fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 289   fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 290
 291   fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 292   fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 293
 294 }
 295
 296 //____________________________________________________________________________
 297 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 298 {
 299   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 300   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 301
 302   if ( strcmp(GetTitle(), "") == 0 )
 303     SetTitle("galice.root") ;
 304
 305   TString branchname = GetName() ;
 306   branchname.Remove(branchname.Index(Version())-1) ;
 307
 308   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance(GetTitle(),branchname.Data(), fToSplit ) ;
 309   if ( gime == 0 ) {
 310     cerr << "ERROR: AliPHOSClusterizerv1::Init -> Could not obtain the Getter object !" << endl ;
 311     return ;
 312   }
 313
 314   fSplitFile = 0 ;
 315   if(fToSplit){
 316     // construct the name of the file as /path/EMCAL.SDigits.root
 317     //First - extract full path if necessary
 318     TString fileName(GetTitle()) ;
 319     Ssiz_t islash = fileName.Last('/') ;
 320     if(islash<fileName.Length())
 321       fileName.Remove(islash+1,fileName.Length()) ;
 322     else
 323       fileName="" ;
 324     // Next - append the file name
 325     fileName+="PHOS.RecData." ;
 326     if((strcmp(branchname.Data(),"Default")!=0)&&(strcmp(branchname.Data(),"")!=0)){
 327       fileName+=branchname ;
 328       fileName+="." ;
 329     }
 330     fileName+="root" ;
 331     // Finally - check if the file already opened or open the file
 332     fSplitFile = static_cast<TFile*>(gROOT->GetFile(fileName.Data()));
 333     if(!fSplitFile)
 334       fSplitFile =  TFile::Open(fileName.Data(),"update") ;
 335   }
 336
 337
 338
 339   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 340   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 341
 342   if(!gMinuit)
 343     gMinuit = new TMinuit(100) ;
 344
 345   gime->PostClusterizer(this) ;
 346   gime->PostRecPoints(branchname) ;
 347
 348 }
 349
 350 //____________________________________________________________________________
 351 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 352 {
 353
 354   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 355   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 356
 357   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 358   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 359
 360   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 361   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 362
 363   fW0                      = 4.5 ;
 364   fW0CPV                   = 4.0 ;
 365
 366   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 367
 368   fToUnfold                = kTRUE ;
 369
 370   TString clusterizerName( GetName()) ;
 371   if (clusterizerName.IsNull() )
 372     clusterizerName = "Default" ;
 373   clusterizerName.Append(":") ;
 374   clusterizerName.Append(Version()) ;
 375   SetName(clusterizerName) ;
 376   fRecPointsInRun          = 0 ;
 377
 378 }
 379
 380 //____________________________________________________________________________
 381 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 382 {
 383   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 384   //                                       = 1 are neighbour
 385   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 386   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 387   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 388   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 389
 390   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 391
 392   Int_t rv = 0 ;
 393
 394   Int_t relid1[4] ;
 395   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 396
 397   Int_t relid2[4] ;
 398   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 399
 400   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 401     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 402     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 403
 404     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 405       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 406       rv = 1 ;
 407     }
 408     else {
 409       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 410         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 411     }
 412
 413   }
 414   else {
 415
 416     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 417       rv=2 ;
 418
 419   }
 420
 421   return rv ;
 422 }
 423
 424
 425 //____________________________________________________________________________
 426 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 427 {
 428   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 429
 430   Bool_t rv = kFALSE ;
 431   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 432
 433   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 434
 435   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 436
 437   return rv ;
 438 }
 439
 440 //____________________________________________________________________________
 441 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 442 {
 443   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 444
 445   Bool_t rv = kFALSE ;
 446   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 447
 448   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 449
 450   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 451
 452   return rv ;
 453 }
 454
 455 //____________________________________________________________________________
 456 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints(Int_t event)
 457 {
 458
 459   // Creates new branches with given title
 460   // fills and writes into TreeR.
 461
 462
 463   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 464   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 465   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 466   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 467   TTree * treeR ;
 468
 469   if(fToSplit){
 470     if(!fSplitFile)
 471       return ;
 472     fSplitFile->cd() ;
 473     TString name("TreeR") ;
 474     name += event ;
 475     treeR = dynamic_cast<TTree*>(fSplitFile->Get(name));
 476   }
 477   else{
 478     treeR = gAlice->TreeR();
 479   }
 480
 481   if(!treeR){
 482     gAlice->MakeTree("R", fSplitFile);
 483     treeR = gAlice->TreeR() ;
 484   }
 485
 486   Int_t index ;
 487   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties...
 488   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 489     ((AliPHOSEmcRecPoint *)emcRecPoints->At(index))->EvalAll(fW0,digits) ;
 490
 491   emcRecPoints->Sort() ;
 492   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 493     ((AliPHOSEmcRecPoint *)emcRecPoints->At(index))->SetIndexInList(index) ;
 494
 495   emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 496
 497   //Now the same for CPV
 498   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 499     ((AliPHOSRecPoint *)cpvRecPoints->At(index))->EvalAll(fW0CPV,digits)  ;
 500
 501   cpvRecPoints->Sort() ;
 502
 503   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 504     ((AliPHOSRecPoint *)cpvRecPoints->At(index))->SetIndexInList(index) ;
 505
 506   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 507
 508   Int_t bufferSize = 32000 ;
 509   Int_t splitlevel = 0 ;
 510
 511   //First EMC
 512   TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 513   emcBranch->SetTitle(BranchName());
 514
 515   //Now CPV branch
 516   TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 517   cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 518
 519   //And Finally  clusterizer branch
 520   AliPHOSClusterizerv1 * cl = this ;
 521   TBranch * clusterizerBranch = treeR->Branch("AliPHOSClusterizer","AliPHOSClusterizerv1",
 522                                               &cl,bufferSize,splitlevel);
 523   clusterizerBranch->SetTitle(BranchName());
 524
 525   emcBranch        ->Fill() ;
 526   cpvBranch        ->Fill() ;
 527   clusterizerBranch->Fill() ;
 528
 529   treeR->AutoSave() ;
 530   if(gAlice->TreeR()!=treeR)
 531     treeR->Delete();
 532 }
 533
 534 //____________________________________________________________________________
 535 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 536 {
 537   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 538   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 539
 540   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 541
 542   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(BranchName()) ;
 543   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(BranchName()) ;
 544   emcRecPoints->Delete() ;
 545   cpvRecPoints->Delete() ;
 546
 547   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 548    if ( !digits ) {
 549     cerr << "ERROR:  AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters -> Digits with name "
 550          << GetName() << " not found ! " << endl ;
 551     abort() ;
 552   }
 553   TClonesArray * digitsC =  (TClonesArray*)digits->Clone() ;
 554
 555
 556   // Clusterization starts
 557
 558   TIter nextdigit(digitsC) ;
 559   AliPHOSDigit * digit ;
 560   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 561
 562   while ( (digit = (AliPHOSDigit *)nextdigit()) ) { // scan over the list of digitsC
 563     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 564
 565     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 566     Int_t index ;
 567
 568     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 569         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 570
 571       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 572
 573       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 574         // start a new EMC RecPoint
 575         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 576           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 577
 578         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 579         clu = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ;
 580         fNumberOfEmcClusters++ ;
 581         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 582         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 583         iDigitInCluster++ ;
 584         digitsC->Remove(digit) ;
 585
 586       } else {
 587
 588         // start a new CPV cluster
 589         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 590           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 591
 592         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 593
 594         clu =  (AliPHOSCpvRecPoint *) cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters)  ;
 595         fNumberOfCpvClusters++ ;
 596         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 597         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 598         iDigitInCluster++ ;
 599         digitsC->Remove(digit) ;
 600         nextdigit.Reset() ;
 601
 602         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 603
 604         if( notremoved ) {
 605           while( ( digit = (AliPHOSDigit *)nextdigit() ) ) {
 606             if( IsInEmc(digit) )
 607               digitsC->Remove(digit) ;
 608             else
 609               break ;
 610           }
 611           notremoved = kFALSE ;
 612         }
 613
 614       } // else
 615
 616       nextdigit.Reset() ;
 617
 618       AliPHOSDigit * digitN ;
 619       index = 0 ;
 620       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 621         digit =  (AliPHOSDigit*)digits->At(clusterdigitslist[index])  ;
 622         index++ ;
 623         while ( (digitN = (AliPHOSDigit *)nextdigit()) ) { // scan over the reduced list of digits
 624           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 625           switch (ineb ) {
 626           case 0 :   // not a neighbour
 627             break ;
 628           case 1 :   // are neighbours
 629             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 630             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 631             iDigitInCluster++ ;
 632             digitsC->Remove(digitN) ;
 633             break ;
 634           case 2 :   // too far from each other
 635             goto endofloop;
 636           } // switch
 637
 638         } // while digitN
 639
 640       endofloop: ;
 641         nextdigit.Reset() ;
 642
 643       } // loop over cluster
 644
 645     } // energy theshold
 646
 647
 648   } // while digit
 649
 650   delete digitsC ;
 651
 652 }
 653
 654 //____________________________________________________________________________
 655 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 656 {
 657   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 658   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 659
 660   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 661
 662
 663   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 664   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(BranchName()) ;
 665   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(BranchName()) ;
 666   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 667
 668   // Unfold first EMC clusters
 669   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 670
 671     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 672
 673     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 674     Int_t index ;
 675     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 676
 677       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(index) ;
 678       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 679         break ;
 680
 681       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 682       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 683       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 684       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 685
 686       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 687         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 688         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 689         emcRecPoints->Compress() ;
 690         index-- ;
 691         fNumberOfEmcClusters -- ;
 692         numberofNotUnfolded-- ;
 693       }
 694
 695       delete[] maxAt ;
 696       delete[] maxAtEnergy ;
 697     }
 698   }
 699   // Unfolding of EMC clusters finished
 700
 701
 702   // Unfold now CPV clusters
 703   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 704
 705     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 706
 707     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 708     Int_t index ;
 709     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 710
 711       AliPHOSRecPoint * recPoint = (AliPHOSRecPoint *) cpvRecPoints->At(index) ;
 712
 713       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 714         break ;
 715
 716       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = (AliPHOSEmcRecPoint*) recPoint ;
 717
 718       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 719       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 720       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 721       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 722
 723       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 724         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 725         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 726         cpvRecPoints->Compress() ;
 727         index-- ;
 728         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 729         fNumberOfCpvClusters-- ;
 730       }
 731
 732       delete[] maxAt ;
 733       delete[] maxAtEnergy ;
 734     }
 735   }
 736   //Unfolding of Cpv clusters finished
 737
 738 }
 739
 740 //____________________________________________________________________________
 741 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 742 {
 743   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 744   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 745
 746   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 747   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 748   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 749   return shape ;
 750 }
 751
 752 //____________________________________________________________________________
 753 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 754                                                  Int_t nMax,
 755                                                  AliPHOSDigit ** maxAt,
 756                                                  Float_t * maxAtEnergy)
 757 {
 758   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 759
 760   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 761
 762   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 763   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 764   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 765   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 766
 767   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 768   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 769
 770   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 771   if( !rv ) {
 772     // Fit failed, return and remove cluster
 773     delete[] fitparameters ;
 774     return ;
 775   }
 776
 777   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 778   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 779   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 780
 781   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 782   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 783   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 784   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 785   Int_t relid[4] ;
 786   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 787   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 788
 789   Int_t iparam ;
 790   Int_t iDigit ;
 791   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 792     digit = (AliPHOSDigit*) digits->At(emcDigits[iDigit] ) ;
 793     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 794     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 795     efit[iDigit] = 0;
 796
 797     iparam = 0 ;
 798     while(iparam < nPar ){
 799       xpar = fitparameters[iparam] ;
 800       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 801       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 802       iparam += 3 ;
 803       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 804       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 805       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 806     }
 807   }
 808
 809
 810   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 811   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 812   // to its contribution to efit
 813
 814   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 815   Float_t ratio ;
 816
 817   iparam = 0 ;
 818   while(iparam < nPar ){
 819     xpar = fitparameters[iparam] ;
 820     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 821     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 822     iparam += 3 ;
 823
 824     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 825
 826     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 827
 828       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 829         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 830
 831       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 832       emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters);
 833       fNumberOfEmcClusters++ ;
 834     }
 835     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 836       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 837         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 838
 839       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 840       emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters);
 841       fNumberOfCpvClusters++ ;
 842     }
 843
 844     Float_t eDigit ;
 845     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 846       digit = (AliPHOSDigit*) digits->At( emcDigits[iDigit] ) ;
 847       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 848       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 849       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 850       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 851       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 852       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 853       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 854     }
 855   }
 856
 857   delete[] fitparameters ;
 858   delete[] efit ;
 859
 860 }
 861
 862 //_____________________________________________________________________________
 863 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 864 {
 865   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 866   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 867
 868   TList * toMinuit = (TList*) gMinuit->GetObjectFit() ;
 869
 870   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint*) toMinuit->At(0)  ;
 871   TClonesArray * digits = (TClonesArray*)toMinuit->At(1)  ;
 872
 873
 874
 875   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) gMinuit->GetObjectFit() ; // EmcRecPoint to fit
 876
 877   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 878
 879   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 880
 881   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 882
 883   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 884   fret = 0. ;
 885   Int_t iparam ;
 886
 887   if(iflag == 2)
 888     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 889       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 890
 891   Double_t efit ;
 892
 893   AliPHOSDigit * digit ;
 894   Int_t iDigit ;
 895
 896   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 897
 898     digit = (AliPHOSDigit*) digits->At( emcDigits[iDigit] ) ;
 899
 900     Int_t relid[4] ;
 901     Float_t xDigit ;
 902     Float_t zDigit ;
 903
 904     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 905
 906     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 907
 908      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 909        Int_t iParam = 0 ;
 910        efit = 0 ;
 911        while(iParam < nPar ){
 912          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 913          iParam++ ;
 914          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 915          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 916          iParam++ ;
 917          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 918          iParam++ ;
 919        }
 920        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 921        iParam = 0 ;
 922        while(iParam < nPar ){
 923          Double_t xpar = x[iParam] ;
 924          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 925          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 926          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 927          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 928          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 929          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 930          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 931                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 932
 933          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 934          iParam++ ;
 935          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 936          iParam++ ;
 937          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 938          iParam++ ;
 939        }
 940      }
 941      efit = 0;
 942      iparam = 0 ;
 943
 944      while(iparam < nPar ){
 945        Double_t xpar = x[iparam] ;
 946        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 947        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 948        iparam += 3 ;
 949        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 950        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 951        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 952      }
 953
 954      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 955      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 956   }
 957
 958 }
 959
 960 //____________________________________________________________________________
 961 void AliPHOSClusterizerv1::Print(Option_t * option)const
 962 {
 963   // Print clusterizer parameters
 964
 965   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ){
 966
 967     // Print parameters
 968
 969     TString taskName(GetName()) ;
 970     taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 971
 972     cout << "---------------"<< taskName.Data() << " " << GetTitle()<< "-----------" << endl
 973          << "Clusterizing digits from the file: " << taskName.Data() << endl
 974          << "                           Branch: " << GetName() << endl
 975          << endl
 976          << "                       EMC Clustering threshold = " << fEmcClusteringThreshold << endl
 977          << "                       EMC Local Maximum cut    = " << fEmcLocMaxCut << endl
 978          << "                       EMC Logarothmic weight   = " << fW0 << endl
 979          << endl
 980          << "                       CPV Clustering threshold = " << fCpvClusteringThreshold << endl
 981          << "                       CPV Local Maximum cut    = " << fCpvLocMaxCut << endl
 982        << "                       CPV Logarothmic weight   = " << fW0CPV << endl
 983          << endl ;
 984     if(fToUnfold)
 985       cout << " Unfolding on " << endl ;
 986     else
 987       cout << " Unfolding off " << endl ;
 988
 989     cout << "------------------------------------------------------------------" <<endl ;
 990   }
 991   else
 992     cout << " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " << endl ;
 993 }
 994 //____________________________________________________________________________
 995 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 996 {
 997   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
 998
 999   TObjArray * emcRecPoints = AliPHOSGetter::GetInstance()->EmcRecPoints(BranchName()) ;
1000   TObjArray * cpvRecPoints = AliPHOSGetter::GetInstance()->CpvRecPoints(BranchName()) ;
1001
1002   cout << "AliPHOSClusterizerv1: : event "<<gAlice->GetEvNumber() << endl ;
1003   cout << "       Found "<< emcRecPoints->GetEntriesFast() << " EMC Rec Points and "
1004            << cpvRecPoints->GetEntriesFast() << " CPV RecPoints" << endl ;
1005
1006   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1007   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1008
1009   if(strstr(option,"all")) {
1010     cout << "EMC clusters " << endl ;
1011     cout << " Index  Ene(MeV)   Multi  Module     X      Y      Z    Lambda 1   Lambda 2  # of prim  Primaries list "      <<  endl;
1012
1013     Int_t index ;
1014     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1015       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
1016       TVector3  locpos;
1017       rp->GetLocalPosition(locpos);
1018       Float_t lambda[2];
1019       rp->GetElipsAxis(lambda);
1020       Int_t * primaries;
1021       Int_t nprimaries;
1022       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1023
1024       cout << setw(4) << rp->GetIndexInList() << "   "
1025            << setw(7) << setprecision(3) << rp->GetEnergy() << "           "
1026            << setw(3) <<         rp->GetMultiplicity() << "  "
1027            << setw(1) <<              rp->GetPHOSMod() << "  "
1028            << setw(6) << setprecision(2) << locpos.X() << "  "
1029            << setw(6) << setprecision(2) << locpos.Y() << "  "
1030            << setw(6) << setprecision(2) << locpos.Z() << "  "
1031            << setw(4) << setprecision(2) << lambda[0]  << "  "
1032            << setw(4) << setprecision(2) << lambda[1]  << "  "
1033            << setw(2) << nprimaries << "  " ;
1034
1035       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++)
1036         cout << setw(4) <<   primaries[iprimary] << "  "  ;
1037       cout << endl ;
1038     }
1039
1040     //Now plot CPV recPoints
1041     cout << "EMC clusters " << endl ;
1042     cout << "  Index    "
1043          << "  Multi    "
1044          << "  Module   "
1045          << "    X      "
1046          << "    Y      "
1047          << "    Z      "
1048          << " # of prim "
1049          << " Primaries list "      <<  endl;
1050
1051     for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1052       AliPHOSRecPoint * rp = (AliPHOSRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
1053       cout << setw(6) << rp->GetIndexInList() << "     ";
1054       cout << setw(6) << rp->GetPHOSMod()     << "        CPV     ";
1055
1056       TVector3  locpos;
1057       rp->GetLocalPosition(locpos);
1058       cout << setw(6) <<  locpos.X()          << "     ";
1059       cout << setw(6) <<  locpos.Y()          << "     ";
1060       cout << setw(6) <<  locpos.Z()          << "     ";
1061
1062       Int_t * primaries;
1063       Int_t nprimaries ;
1064       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1065       cout << setw(6) <<    nprimaries         << "     ";
1066
1067       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++)
1068         cout << setw(4)  <<  primaries[iprimary] << " ";
1069       cout << endl;
1070     }
1071
1072
1073     cout << "-----------------------------------------------------------------------"<<endl ;
1074   }
1075 }
1076