PHOS/AliPHOSClusterizerv1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  19 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  21 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  22 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  23 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  24 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  25 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  26 //  standalone mode.
  27 // Use Case:
  28 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  29 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  30 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  31 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  32 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  33 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  34 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  35 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  36 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  37 //               //sets another title four output branches
  38 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  39 //               //set clusterization parameters
  40 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  41 //               //once more finds RecPoints options are
  42 //               // deb - print number of found rec points
  43 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  44 //               // time - print benchmarking results
  45
  46 // --- ROOT system ---
  47
  48 #include "TROOT.h"
  49 #include "TFile.h"
  50 #include "TFolder.h"
  51 #include "TMath.h"
  52 #include "TMinuit.h"
  53 #include "TTree.h"
  54 #include "TSystem.h"
  55 #include "TBenchmark.h"
  56
  57 // --- Standard library ---
  58 //#include <iostream.h>
  59
  60 // --- AliRoot header files ---
  61 #include "AliPHOSGetter.h"
  62 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  63 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  64 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  65 #include "AliPHOSDigit.h"
  66 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  67 #include "AliPHOS.h"
  68 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  69
  70 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  71
  72 //____________________________________________________________________________
  73   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  74 {
  75   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  76
  77   InitParameters() ;
  78   fDefaultInit = kTRUE ;
  79 }
  80
  81 //____________________________________________________________________________
  82 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName)
  83 :AliPHOSClusterizer(alirunFileName, eventFolderName)
  84 {
  85   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  86
  87   InitParameters() ;
  88   Init() ;
  89   fDefaultInit = kFALSE ;
  90 }
  91
  92 //____________________________________________________________________________
  93   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
  94 {
  95   // dtor
  96
  97  //  delete fPedestals ;
  98 //   delete fGains ;
  99 }
 100
 101
 102 //____________________________________________________________________________
 103 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 104 {
 105   return GetName();
 106 }
 107
 108 //____________________________________________________________________________
 109 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 110 {
 111   //To be replaced later by the method, reading individual parameters from the database
 112   //   if(fCalibrationDB)
 113   //     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 114   //   else{ //simulation
 115   if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 116     return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 117   else //calibrate as CPV
 118     return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 119   //  }
 120 }
 121
 122 //____________________________________________________________________________
 123 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t * option)
 124 {
 125   // Steering method
 126
 127   if(strstr(option,"tim"))
 128     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 129
 130   if(strstr(option,"print"))
 131     Print() ;
 132
 133   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 134
 135
 136   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;
 137   Int_t ievent ;
 138
 139   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++)
 140    {
 141     gime->Event(ievent, "D");
 142
 143     GetCalibrationParameters() ;
 144
 145     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 146
 147     MakeClusters() ;
 148
 149     if(fToUnfold)
 150       MakeUnfolding() ;
 151
 152     WriteRecPoints();
 153
 154     if(strstr(option,"deb"))
 155       PrintRecPoints(option) ;
 156
 157     //increment the total number of recpoints per run
 158     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 159     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 160     }
 161
 162   Unload();
 163
 164   if(strstr(option,"tim")){
 165     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 166     Info("Exec", "  took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 167          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 168          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nevents ) ;
 169   }
 170 }
 171
 172 //____________________________________________________________________________
 173 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 174                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 175 {
 176   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 177   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 178   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 179
 180
 181   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 182   TClonesArray * digits = gime->Digits();
 183
 184
 185   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 186   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 187   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 188                                          // To set the address of the minimization function
 189
 190   TList * toMinuit = new TList();
 191   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 192   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 193
 194   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 195
 196   // filling initial values for fit parameters
 197   AliPHOSDigit * digit ;
 198
 199   Int_t ierflg  = 0;
 200   Int_t index   = 0 ;
 201   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 202
 203   Int_t iDigit ;
 204
 205   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 206
 207   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 208     digit = maxAt[iDigit];
 209
 210     Int_t relid[4] ;
 211     Float_t x = 0.;
 212     Float_t z = 0.;
 213     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 214     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 215
 216     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 217
 218     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 219     index++ ;
 220     if(ierflg != 0){
 221       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 222       return kFALSE;
 223     }
 224     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 225     index++ ;
 226     if(ierflg != 0){
 227        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 228       return kFALSE;
 229     }
 230     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 231     index++ ;
 232     if(ierflg != 0){
 233       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 234       return kFALSE;
 235     }
 236   }
 237
 238   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 239                       //  depends on it.
 240   Double_t p1 = 1.0 ;
 241   Double_t p2 = 0.0 ;
 242
 243   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 244   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 245   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 246   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 247
 248   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 249
 250   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 251     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 252     return kFALSE ;
 253   }
 254   for(index = 0; index < nPar; index++){
 255     Double_t err ;
 256     Double_t val ;
 257     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 258     fitparameters[index] = val ;
 259    }
 260
 261   delete toMinuit ;
 262   return kTRUE;
 263
 264 }
 265
 266 //____________________________________________________________________________
 267 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 268 {
 269
 270   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 271
 272   if ( !gime->Digitizer() )
 273     gime->LoadDigitizer();
 274   AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer();
 275
 276   fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 277   fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 278
 279   fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 280   fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 281
 282   //   fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 283 }
 284
 285 //____________________________________________________________________________
 286 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 287 {
 288   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 289   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 290
 291   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 292
 293   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry();
 294
 295   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 296
 297   if(!gMinuit)
 298     gMinuit = new TMinuit(100);
 299
 300   if ( !gime->Clusterizer() )
 301     gime->PostClusterizer(this);
 302 }
 303
 304 //____________________________________________________________________________
 305 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 306 {
 307
 308   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 309   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 310
 311   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 312   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 313
 314   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 315   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 316
 317   fW0                      = 4.5 ;
 318   fW0CPV                   = 4.0 ;
 319
 320   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 321
 322   fToUnfold                = kTRUE ;
 323
 324   fRecPointsInRun          = 0 ;
 325
 326 }
 327
 328 //____________________________________________________________________________
 329 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 330 {
 331   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 332   //                                       = 1 are neighbour
 333   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 334   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 335   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 336   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 337
 338   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 339
 340   Int_t rv = 0 ;
 341
 342   Int_t relid1[4] ;
 343   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 344
 345   Int_t relid2[4] ;
 346   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 347
 348   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 349     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 350     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 351
 352     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 353       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 354       rv = 1 ;
 355     }
 356     else {
 357       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 358         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 359     }
 360
 361   }
 362   else {
 363
 364     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 365       rv=2 ;
 366
 367   }
 368
 369   return rv ;
 370 }
 371
 372
 373 //____________________________________________________________________________
 374 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 375 {
 376   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 377
 378   Bool_t rv = kFALSE ;
 379   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 380
 381   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 382
 383   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 384
 385   return rv ;
 386 }
 387
 388 //____________________________________________________________________________
 389 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 390 {
 391   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 392
 393   Bool_t rv = kFALSE ;
 394
 395   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 396
 397   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 398
 399   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 400
 401   return rv ;
 402 }
 403
 404 //____________________________________________________________________________
 405 void AliPHOSClusterizerv1::Unload()
 406 {
 407   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 408   gime->PhosLoader()->UnloadDigits() ;
 409   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 410 }
 411
 412 //____________________________________________________________________________
 413 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints()
 414 {
 415
 416   // Creates new branches with given title
 417   // fills and writes into TreeR.
 418
 419   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 420
 421   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 422   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 423   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 424
 425   TTree * treeR = gime->TreeR();
 426
 427   Int_t index ;
 428   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties...
 429   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 430     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->EvalAll(fW0,digits) ;
 431
 432   emcRecPoints->Sort() ;
 433   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 434     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 435
 436   emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 437
 438   //Now the same for CPV
 439   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 440     dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->EvalAll(fW0CPV,digits)  ;
 441
 442   cpvRecPoints->Sort() ;
 443
 444   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 445     dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 446
 447   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 448
 449   Int_t bufferSize = 32000 ;
 450   Int_t splitlevel = 0 ;
 451
 452   //First EMC
 453   TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 454   emcBranch->SetTitle(BranchName());
 455
 456   //Now CPV branch
 457   TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 458   cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 459
 460   emcBranch        ->Fill() ;
 461   cpvBranch        ->Fill() ;
 462
 463   gime->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 464   gime->WriteClusterizer("OVERWRITE");
 465 }
 466
 467 //____________________________________________________________________________
 468 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 469 {
 470   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 471   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 472
 473
 474   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 475
 476   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 477   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 478
 479   emcRecPoints->Delete() ;
 480   cpvRecPoints->Delete() ;
 481
 482   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 483
 484   TClonesArray * digitsC =  static_cast<TClonesArray*>( digits->Clone() ) ;
 485
 486
 487   // Clusterization starts
 488
 489   TIter nextdigit(digitsC) ;
 490   AliPHOSDigit * digit ;
 491   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 492
 493   while ( (digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit()) ) ) { // scan over the list of digitsC
 494
 495
 496     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 497
 498     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 499     Int_t index ;
 500
 501     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 502         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 503       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 504
 505       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 506         // start a new EMC RecPoint
 507         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 508           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 509
 510         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 511         clu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 512           fNumberOfEmcClusters++ ;
 513         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 514         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 515         iDigitInCluster++ ;
 516         digitsC->Remove(digit) ;
 517
 518       } else {
 519
 520         // start a new CPV cluster
 521         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 522           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 523
 524         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 525
 526         clu =  dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 527         fNumberOfCpvClusters++ ;
 528         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 529         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 530         iDigitInCluster++ ;
 531         digitsC->Remove(digit) ;
 532         nextdigit.Reset() ;
 533
 534         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 535
 536         if( notremoved ) {
 537           while( ( digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) {
 538             if( IsInEmc(digit) )
 539               digitsC->Remove(digit) ;
 540             else
 541               break ;
 542           }
 543           notremoved = kFALSE ;
 544         }
 545
 546       } // else
 547
 548       nextdigit.Reset() ;
 549
 550       AliPHOSDigit * digitN ;
 551       index = 0 ;
 552       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 553         digit =  dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(clusterdigitslist[index]) )  ;
 554         index++ ;
 555         while ( (digitN = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) { // scan over the reduced list of digits
 556           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 557           switch (ineb ) {
 558           case 0 :   // not a neighbour
 559             break ;
 560           case 1 :   // are neighbours
 561             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 562             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 563             iDigitInCluster++ ;
 564             digitsC->Remove(digitN) ;
 565             break ;
 566           case 2 :   // too far from each other
 567             goto endofloop;
 568           } // switch
 569
 570         } // while digitN
 571
 572       endofloop: ;
 573         nextdigit.Reset() ;
 574
 575       } // loop over cluster
 576
 577     } // energy theshold
 578
 579
 580   } // while digit
 581
 582   delete digitsC ;
 583
 584 }
 585
 586 //____________________________________________________________________________
 587 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 588 {
 589   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 590   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 591
 592   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 593
 594   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 595
 596   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 597   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 598   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 599
 600   // Unfold first EMC clusters
 601   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 602
 603     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 604
 605     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 606     Int_t index ;
 607     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 608
 609       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) ) ;
 610       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 611         break ;
 612
 613       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 614       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 615       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 616       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 617
 618       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 619         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 620         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 621         emcRecPoints->Compress() ;
 622         index-- ;
 623         fNumberOfEmcClusters -- ;
 624         numberofNotUnfolded-- ;
 625       }
 626
 627       delete[] maxAt ;
 628       delete[] maxAtEnergy ;
 629     }
 630   }
 631   // Unfolding of EMC clusters finished
 632
 633
 634   // Unfold now CPV clusters
 635   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 636
 637     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 638
 639     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 640     Int_t index ;
 641     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 642
 643       AliPHOSRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) ) ;
 644
 645       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 646         break ;
 647
 648       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>(recPoint) ;
 649
 650       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 651       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 652       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 653       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 654
 655       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 656         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 657         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 658         cpvRecPoints->Compress() ;
 659         index-- ;
 660         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 661         fNumberOfCpvClusters-- ;
 662       }
 663
 664       delete[] maxAt ;
 665       delete[] maxAtEnergy ;
 666     }
 667   }
 668   //Unfolding of Cpv clusters finished
 669
 670 }
 671
 672 //____________________________________________________________________________
 673 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 674 {
 675   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 676   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 677
 678   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 679   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 680   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 681   return shape ;
 682 }
 683
 684 //____________________________________________________________________________
 685 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 686                                           Int_t nMax,
 687                                           AliPHOSDigit ** maxAt,
 688                                           Float_t * maxAtEnergy)
 689 {
 690   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 691
 692   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 693
 694   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 695
 696   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 697   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 698   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 699
 700   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 701   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 702
 703   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 704   if( !rv ) {
 705     // Fit failed, return and remove cluster
 706     delete[] fitparameters ;
 707     return ;
 708   }
 709
 710   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 711   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 712   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 713
 714   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 715   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 716   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 717   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 718   Int_t relid[4] ;
 719   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 720   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 721
 722   Int_t iparam ;
 723   Int_t iDigit ;
 724   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 725     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(emcDigits[iDigit] ) ) ;
 726     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 727     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 728     efit[iDigit] = 0;
 729
 730     iparam = 0 ;
 731     while(iparam < nPar ){
 732       xpar = fitparameters[iparam] ;
 733       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 734       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 735       iparam += 3 ;
 736       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 737       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 738       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 739     }
 740   }
 741
 742
 743   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 744   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 745   // to its contribution to efit
 746
 747   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 748   Float_t ratio ;
 749
 750   iparam = 0 ;
 751   while(iparam < nPar ){
 752     xpar = fitparameters[iparam] ;
 753     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 754     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 755     iparam += 3 ;
 756
 757     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 758
 759     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 760
 761       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 762         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 763
 764       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 765       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 766       fNumberOfEmcClusters++ ;
 767     }
 768     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 769       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 770         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 771
 772       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 773       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 774       fNumberOfCpvClusters++ ;
 775     }
 776
 777     Float_t eDigit ;
 778     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 779       digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) ) ;
 780       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 781       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 782       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 783       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 784       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 785       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 786       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 787     }
 788   }
 789
 790   delete[] fitparameters ;
 791   delete[] efit ;
 792
 793 }
 794
 795 //_____________________________________________________________________________
 796 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 797 {
 798   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 799   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 800
 801   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 802
 803   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 804   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 805
 806
 807
 808   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( gMinuit->GetObjectFit() ) ; // EmcRecPoint to fit
 809
 810   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 811
 812   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 813
 814   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 815
 816   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 817   fret = 0. ;
 818   Int_t iparam ;
 819
 820   if(iflag == 2)
 821     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 822       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 823
 824   Double_t efit ;
 825
 826   AliPHOSDigit * digit ;
 827   Int_t iDigit ;
 828
 829   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 830
 831     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) );
 832
 833     Int_t relid[4] ;
 834     Float_t xDigit ;
 835     Float_t zDigit ;
 836
 837     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 838
 839     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 840
 841      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 842        Int_t iParam = 0 ;
 843        efit = 0 ;
 844        while(iParam < nPar ){
 845          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 846          iParam++ ;
 847          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 848          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 849          iParam++ ;
 850          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 851          iParam++ ;
 852        }
 853        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 854        iParam = 0 ;
 855        while(iParam < nPar ){
 856          Double_t xpar = x[iParam] ;
 857          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 858          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 859          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 860          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 861          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 862          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 863          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 864                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 865
 866          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 867          iParam++ ;
 868          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 869          iParam++ ;
 870          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 871          iParam++ ;
 872        }
 873      }
 874      efit = 0;
 875      iparam = 0 ;
 876
 877      while(iparam < nPar ){
 878        Double_t xpar = x[iparam] ;
 879        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 880        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 881        iparam += 3 ;
 882        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 883        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 884        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 885      }
 886
 887      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 888      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 889   }
 890
 891 }
 892
 893 //____________________________________________________________________________
 894 void AliPHOSClusterizerv1::Print()const
 895 {
 896   // Print clusterizer parameters
 897
 898   TString message ;
 899   TString taskName(GetName()) ;
 900   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 901
 902   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 903     // Print parameters
 904     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 905     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 906     message += "                           Branch: %s\n" ;
 907     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 908     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 909     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 910     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 911     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 912     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 913     if(fToUnfold)
 914       message += " Unfolding on\n" ;
 915     else
 916       message += " Unfolding off\n" ;
 917
 918     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 919   }
 920   else
 921     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 922
 923   Info("Print", message.Data(),
 924        taskName.Data(),
 925        GetTitle(),
 926        taskName.Data(),
 927        GetName(),
 928        fEmcClusteringThreshold,
 929        fEmcLocMaxCut,
 930        fW0,
 931        fCpvClusteringThreshold,
 932        fCpvLocMaxCut,
 933        fW0CPV ) ;
 934 }
 935
 936
 937 //____________________________________________________________________________
 938 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 939 {
 940   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
 941
 942   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 943
 944   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 945   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 946
 947
 948   TString message ;
 949   message  = "\nevent " ;
 950   message += gAlice->GetEvNumber() ;
 951   message += "\n       Found " ;
 952   message += emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
 953   message += " EMC RecPoints and " ;
 954   message += cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
 955   message += " CPV RecPoints \n" ;
 956
 957   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
 958   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
 959
 960   char * tempo = new char[8192];
 961
 962   if(strstr(option,"all")) {
 963     message += "\nEMC clusters\n" ;
 964     message += "Index    Ene(MeV) Multi Module     X     Y   Z  Lambda 1 Lambda 2  # of prim  Primaries list\n" ;
 965     Int_t index ;
 966     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 967       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
 968       TVector3  locpos;
 969       rp->GetLocalPosition(locpos);
 970       Float_t lambda[2];
 971       rp->GetElipsAxis(lambda);
 972       Int_t * primaries;
 973       Int_t nprimaries;
 974       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
 975       sprintf(tempo, "\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f %4f  %4f    %2d     : ",
 976               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
 977               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
 978       message += tempo ;
 979
 980       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
 981         sprintf(tempo, "%d ", primaries[iprimary] ) ;
 982         message += tempo ;
 983       }
 984
 985       //Now plot CPV recPoints
 986       message += "Index    Ene(MeV) Module     X     Y   Z  # of prim  Primaries list\n" ;
 987       for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 988         AliPHOSRecPoint * rp = (AliPHOSRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
 989
 990         TVector3  locpos;
 991         rp->GetLocalPosition(locpos);
 992
 993         Int_t * primaries;
 994         Int_t nprimaries ;
 995         primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
 996         sprintf(tempo, "\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f %2d     : ",
 997                 rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
 998                 locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), nprimaries) ;
 999         message += tempo ;
1000         primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1001         for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1002           sprintf(tempo, "%d ", primaries[iprimary] ) ;
1003           message += tempo ;
1004         }
1005       }
1006     }
1007   }
1008   delete tempo ;
1009   Info("Print", message.Data() ) ;
1010 }
1011