PHOS/AliPHOSClusterizerv1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 /* History of cvs commits:
  19  *
  20  * $Log$
  21  * Revision 1.79  2005/07/25 15:53:53  kharlov
  22  * Read raw data
  23  *
  24  * Revision 1.78  2005/05/28 14:19:04  schutz
  25  * Compilation warnings fixed by T.P.
  26  *
  27  */
  28
  29 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  30 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  31 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  32 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  33 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  34 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  35 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  36 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  37 //  standalone mode.
  38 // Use Case:
  39 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  40 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  41 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  42 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  43 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  44 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  45 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  46 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  47 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  48 //               //sets another title four output branches
  49 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  50 //               //set clusterization parameters
  51 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  52 //               //once more finds RecPoints options are
  53 //               // deb - print number of found rec points
  54 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  55 //               // time - print benchmarking results
  56
  57 // --- ROOT system ---
  58
  59 #include "TMath.h"
  60 #include "TMinuit.h"
  61 #include "TTree.h"
  62 #include "TBenchmark.h"
  63
  64 // --- Standard library ---
  65
  66 // --- AliRoot header files ---
  67 #include "AliLog.h"
  68 #include "AliPHOSGetter.h"
  69 #include "AliPHOSGeometry.h"
  70 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  71 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  72 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  73 #include "AliPHOSDigit.h"
  74 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  75 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  76
  77 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  78
  79 //____________________________________________________________________________
  80   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  81 {
  82   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  83
  84   InitParameters() ;
  85   fDefaultInit = kTRUE ;
  86 }
  87
  88 //____________________________________________________________________________
  89 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName)
  90 :AliPHOSClusterizer(alirunFileName, eventFolderName)
  91 {
  92   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  93
  94   InitParameters() ;
  95   Init() ;
  96   fDefaultInit = kFALSE ;
  97 }
  98
  99 //____________________________________________________________________________
 100   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
 101 {
 102   // dtor
 103
 104 }
 105 //____________________________________________________________________________
 106 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 107 {
 108   return GetName();
 109 }
 110
 111 //____________________________________________________________________________
 112 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 113 {
 114   //To be replaced later by the method, reading individual parameters from the database
 115   if(fCalibrationDB){
 116     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 117   }
 118   else{ //simulation
 119     if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 120       return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 121     else //calibrate as CPV
 122       return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 123   }
 124 }
 125
 126 //____________________________________________________________________________
 127 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t *option)
 128 {
 129   // Steering method to perform clusterization for events
 130   // in the range from fFirstEvent to fLastEvent.
 131   // This range is optionally set by SetEventRange().
 132   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 133
 134   if(strstr(option,"tim"))
 135     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 136
 137   if(strstr(option,"print")) {
 138     Print() ;
 139     return ;
 140   }
 141
 142   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 143   if (fRawReader == 0)
 144     gime->SetRawDigits(kFALSE);
 145   else
 146     gime->SetRawDigits(kTRUE);
 147   GetCalibrationParameters() ;
 148
 149   if (fLastEvent == -1)
 150     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 151   else
 152     fLastEvent = TMath::Min(fFirstEvent, gime->MaxEvent()); // one event at the time
 153   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 154
 155   Int_t ievent ;
 156   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 157     if (fRawReader == 0)
 158       gime->Event(ievent    ,"D"); // Read digits from simulated data
 159     else
 160       gime->Event(fRawReader,"W"); // Read digits from raw data
 161
 162     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 163
 164     MakeClusters() ;
 165
 166     if(fToUnfold)
 167       MakeUnfolding() ;
 168
 169     WriteRecPoints();
 170
 171     if(strstr(option,"deb"))
 172       PrintRecPoints(option) ;
 173
 174     //increment the total number of recpoints per run
 175     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 176     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 177     }
 178
 179   if(fWrite) //do not unload in "on flight" mode
 180     Unload();
 181
 182   if(strstr(option,"tim")){
 183     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 184     AliInfo(Form("took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 185          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 186          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nEvents )) ;
 187   }
 188 }
 189
 190 //____________________________________________________________________________
 191 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 192                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 193 {
 194   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 195   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 196   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 197
 198
 199   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 200   TClonesArray * digits = gime->Digits();
 201
 202
 203   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 204   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 205   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 206                                          // To set the address of the minimization function
 207
 208   TList * toMinuit = new TList();
 209   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 210   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 211
 212   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 213
 214   // filling initial values for fit parameters
 215   AliPHOSDigit * digit ;
 216
 217   Int_t ierflg  = 0;
 218   Int_t index   = 0 ;
 219   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 220
 221   Int_t iDigit ;
 222
 223   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 224
 225   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 226     digit = maxAt[iDigit];
 227
 228     Int_t relid[4] ;
 229     Float_t x = 0.;
 230     Float_t z = 0.;
 231     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 232     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 233
 234     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 235
 236     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 237     index++ ;
 238     if(ierflg != 0){
 239       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 240       return kFALSE;
 241     }
 242     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 243     index++ ;
 244     if(ierflg != 0){
 245        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 246       return kFALSE;
 247     }
 248     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 249     index++ ;
 250     if(ierflg != 0){
 251       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 252       return kFALSE;
 253     }
 254   }
 255
 256   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 257                       //  depends on it.
 258   Double_t p1 = 1.0 ;
 259   Double_t p2 = 0.0 ;
 260
 261   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 262   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 263   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 264   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 265
 266   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 267
 268   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 269     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 270     return kFALSE ;
 271   }
 272   for(index = 0; index < nPar; index++){
 273     Double_t err ;
 274     Double_t val ;
 275     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 276     fitparameters[index] = val ;
 277    }
 278
 279   delete toMinuit ;
 280   return kTRUE;
 281
 282 }
 283
 284 //____________________________________________________________________________
 285 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 286 {
 287
 288   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 289   if(gime->IsRawDigits()){
 290     fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 291   }
 292   else{
 293     if ( !gime->Digitizer() )
 294       gime->LoadDigitizer();
 295     AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer();
 296     fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 297     fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 298
 299     fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 300     fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 301   }
 302 }
 303
 304 //____________________________________________________________________________
 305 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 306 {
 307   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 308   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 309
 310   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 311   if(!gime)
 312     gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 313
 314   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry();
 315
 316   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 317
 318   if(!gMinuit)
 319     gMinuit = new TMinuit(100);
 320
 321   if ( !gime->Clusterizer() ) {
 322     gime->PostClusterizer(this);
 323   }
 324 }
 325
 326 //____________________________________________________________________________
 327 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 328 {
 329
 330   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 331   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 332
 333   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 334   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 335
 336   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 337   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 338
 339   fEmcMinE                 = 0.01 ;
 340   fCpvMinE                 = 0.0  ;
 341
 342   fW0                      = 4.5 ;
 343   fW0CPV                   = 4.0 ;
 344
 345   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 346
 347   fToUnfold                = kTRUE ;
 348
 349   fRecPointsInRun          = 0 ;
 350
 351   fWrite                   = kTRUE ;
 352
 353   fCalibrationDB           = 0 ;
 354
 355   SetEventRange(0,-1) ;
 356 }
 357
 358 //____________________________________________________________________________
 359 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 360 {
 361   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 362   //                                       = 1 are neighbour
 363   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 364   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 365   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 366   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 367
 368   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 369
 370   Int_t rv = 0 ;
 371
 372   Int_t relid1[4] ;
 373   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 374
 375   Int_t relid2[4] ;
 376   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 377
 378   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 379     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 380     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 381
 382     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 383       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 384       rv = 1 ;
 385     }
 386     else {
 387       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 388         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 389     }
 390
 391   }
 392   else {
 393
 394     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 395       rv=2 ;
 396
 397   }
 398
 399   return rv ;
 400 }
 401 //____________________________________________________________________________
 402 void AliPHOSClusterizerv1::CleanDigits(TClonesArray * digits){
 403   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntriesFast(); i++){
 404     AliPHOSDigit * digit = static_cast<AliPHOSDigit*>(digits->At(i)) ;
 405     Float_t cut = IsInEmc(digit) ? fEmcMinE : fCpvMinE ;
 406     if(Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) < cut)
 407       digits->RemoveAt(i) ;
 408   }
 409   digits->Compress() ;
 410   for (Int_t i = 0 ; i < digits->GetEntriesFast() ; i++) {
 411     AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(i) ) ;
 412     digit->SetIndexInList(i) ;
 413   }
 414
 415 }
 416 //____________________________________________________________________________
 417 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 418 {
 419   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 420
 421   Bool_t rv = kFALSE ;
 422   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 423
 424   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 425
 426   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 427
 428   return rv ;
 429 }
 430
 431 //____________________________________________________________________________
 432 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 433 {
 434   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 435
 436   Bool_t rv = kFALSE ;
 437
 438   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->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 void AliPHOSClusterizerv1::Unload()
 449 {
 450   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 451   gime->PhosLoader()->UnloadDigits() ;
 452   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 453 }
 454
 455 //____________________________________________________________________________
 456 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints()
 457 {
 458
 459   // Creates new branches with given title
 460   // fills and writes into TreeR.
 461
 462   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 463
 464   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 465   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 466   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 467
 468
 469   Int_t index ;
 470   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties..
 471   Int_t nEmc = emcRecPoints->GetEntriesFast();
 472   for(index = 0; index < nEmc; index++){
 473     AliPHOSEmcRecPoint * rp = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) );
 474     rp->Purify(fEmcMinE) ;
 475     if(rp->GetMultiplicity()>0.) //If this RP is not empty
 476       rp->EvalAll(fW0,digits) ;
 477     else{
 478       emcRecPoints->RemoveAt(index) ;
 479       delete rp ;
 480     }
 481   }
 482   emcRecPoints->Compress() ;
 483   emcRecPoints->Sort() ;
 484   //  emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 485   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++){
 486     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 487   }
 488
 489   //Now the same for CPV
 490   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++){
 491     AliPHOSCpvRecPoint * rp = dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) );
 492     rp->EvalAll(fW0CPV,digits) ;
 493   }
 494   cpvRecPoints->Sort() ;
 495
 496   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 497     dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 498
 499   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 500
 501   if(fWrite){ //We write TreeR
 502     TTree * treeR = gime->TreeR();
 503
 504     Int_t bufferSize = 32000 ;
 505     Int_t splitlevel = 0 ;
 506
 507     //First EMC
 508     TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 509     emcBranch->SetTitle(BranchName());
 510
 511     //Now CPV branch
 512     TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 513     cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 514
 515     emcBranch        ->Fill() ;
 516     cpvBranch        ->Fill() ;
 517
 518     gime->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 519     gime->WriteClusterizer("OVERWRITE");
 520   }
 521 }
 522
 523 //____________________________________________________________________________
 524 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 525 {
 526   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 527   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 528
 529
 530   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 531
 532   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 533   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 534
 535   emcRecPoints->Delete() ;
 536   cpvRecPoints->Delete() ;
 537
 538   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 539
 540   //Remove digits below threshold
 541   CleanDigits(digits) ;
 542
 543
 544   TClonesArray * digitsC =  static_cast<TClonesArray*>( digits->Clone() ) ;
 545
 546
 547   // Clusterization starts
 548
 549   TIter nextdigit(digitsC) ;
 550   AliPHOSDigit * digit ;
 551   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 552
 553   while ( (digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit()) ) ) { // scan over the list of digitsC
 554
 555
 556     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 557
 558     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 559     Int_t index ;
 560
 561     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 562         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 563       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 564
 565       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 566         // start a new EMC RecPoint
 567         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 568           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 569
 570         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 571         clu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 572           fNumberOfEmcClusters++ ;
 573         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 574         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 575         iDigitInCluster++ ;
 576         digitsC->Remove(digit) ;
 577
 578       } else {
 579
 580         // start a new CPV cluster
 581         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 582           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 583
 584         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 585
 586         clu =  dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 587         fNumberOfCpvClusters++ ;
 588         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 589         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 590         iDigitInCluster++ ;
 591         digitsC->Remove(digit) ;
 592         nextdigit.Reset() ;
 593
 594         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 595
 596         if( notremoved ) {
 597           while( ( digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) {
 598             if( IsInEmc(digit) )
 599               digitsC->Remove(digit) ;
 600             else
 601               break ;
 602           }
 603           notremoved = kFALSE ;
 604         }
 605
 606       } // else
 607
 608       nextdigit.Reset() ;
 609
 610       AliPHOSDigit * digitN ;
 611       index = 0 ;
 612       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 613         digit =  dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(clusterdigitslist[index]) )  ;
 614         index++ ;
 615         while ( (digitN = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) { // scan over the reduced list of digits
 616           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 617           switch (ineb ) {
 618           case 0 :   // not a neighbour
 619             break ;
 620           case 1 :   // are neighbours
 621             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 622             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 623             iDigitInCluster++ ;
 624             digitsC->Remove(digitN) ;
 625             break ;
 626           case 2 :   // too far from each other
 627             goto endofloop;
 628           } // switch
 629
 630         } // while digitN
 631
 632       endofloop: ;
 633         nextdigit.Reset() ;
 634
 635       } // loop over cluster
 636
 637     } // energy theshold
 638
 639
 640   } // while digit
 641
 642   delete digitsC ;
 643
 644 }
 645
 646 //____________________________________________________________________________
 647 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 648 {
 649   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 650   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 651
 652   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 653
 654   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 655
 656   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 657   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 658   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 659
 660   // Unfold first EMC clusters
 661   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 662
 663     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 664
 665     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 666     Int_t index ;
 667     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 668
 669       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) ) ;
 670       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 671         break ;
 672
 673       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 674       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 675       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 676       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 677
 678       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 679         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 680         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 681         emcRecPoints->Compress() ;
 682         index-- ;
 683         fNumberOfEmcClusters -- ;
 684         numberofNotUnfolded-- ;
 685       }
 686       else{
 687         emcRecPoint->SetNExMax(1) ; //Only one local maximum
 688       }
 689
 690       delete[] maxAt ;
 691       delete[] maxAtEnergy ;
 692     }
 693   }
 694   // Unfolding of EMC clusters finished
 695
 696
 697   // Unfold now CPV clusters
 698   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 699
 700     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 701
 702     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 703     Int_t index ;
 704     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 705
 706       AliPHOSRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) ) ;
 707
 708       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 709         break ;
 710
 711       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>(recPoint) ;
 712
 713       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 714       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 715       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 716       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 717
 718       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 719         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 720         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 721         cpvRecPoints->Compress() ;
 722         index-- ;
 723         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 724         fNumberOfCpvClusters-- ;
 725       }
 726
 727       delete[] maxAt ;
 728       delete[] maxAtEnergy ;
 729     }
 730   }
 731   //Unfolding of Cpv clusters finished
 732
 733 }
 734
 735 //____________________________________________________________________________
 736 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 737 {
 738   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 739   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 740
 741   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 742   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 743   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 744   return shape ;
 745 }
 746
 747 //____________________________________________________________________________
 748 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 749                                           Int_t nMax,
 750                                           AliPHOSDigit ** maxAt,
 751                                           Float_t * maxAtEnergy)
 752 {
 753   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 754
 755   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 756
 757   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 758
 759   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 760   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 761   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 762
 763   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 764   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 765
 766   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 767   if( !rv ) {
 768     // Fit failed, return and remove cluster
 769     iniEmc->SetNExMax(-1) ;
 770     delete[] fitparameters ;
 771     return ;
 772   }
 773
 774   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 775   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 776   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 777
 778   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 779   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 780   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 781   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 782   Int_t relid[4] ;
 783   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 784   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 785
 786   Int_t iparam ;
 787   Int_t iDigit ;
 788   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 789     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(emcDigits[iDigit] ) ) ;
 790     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 791     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 792     efit[iDigit] = 0;
 793
 794     iparam = 0 ;
 795     while(iparam < nPar ){
 796       xpar = fitparameters[iparam] ;
 797       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 798       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 799       iparam += 3 ;
 800       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 801       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 802       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 803     }
 804   }
 805
 806
 807   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 808   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 809   // to its contribution to efit
 810
 811   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 812   Float_t ratio ;
 813
 814   iparam = 0 ;
 815   while(iparam < nPar ){
 816     xpar = fitparameters[iparam] ;
 817     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 818     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 819     iparam += 3 ;
 820
 821     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 822
 823     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 824
 825       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 826         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 827
 828       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 829       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 830       fNumberOfEmcClusters++ ;
 831       emcRP->SetNExMax((Int_t)nPar/3) ;
 832     }
 833     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 834       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 835         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 836
 837       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 838       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 839       fNumberOfCpvClusters++ ;
 840     }
 841
 842     Float_t eDigit ;
 843     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 844       digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) ) ;
 845       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 846       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 847       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 848       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 849       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 850       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 851       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 852     }
 853   }
 854
 855   delete[] fitparameters ;
 856   delete[] efit ;
 857
 858 }
 859
 860 //_____________________________________________________________________________
 861 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 862 {
 863   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 864   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 865
 866   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 867
 868   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 869   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 870
 871
 872
 873   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( gMinuit->GetObjectFit() ) ; // EmcRecPoint to fit
 874
 875   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 876
 877   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 878
 879   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 880
 881   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 882   fret = 0. ;
 883   Int_t iparam ;
 884
 885   if(iflag == 2)
 886     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 887       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 888
 889   Double_t efit ;
 890
 891   AliPHOSDigit * digit ;
 892   Int_t iDigit ;
 893
 894   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 895
 896     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) );
 897
 898     Int_t relid[4] ;
 899     Float_t xDigit ;
 900     Float_t zDigit ;
 901
 902     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 903
 904     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 905
 906      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 907        Int_t iParam = 0 ;
 908        efit = 0 ;
 909        while(iParam < nPar ){
 910          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 911          iParam++ ;
 912          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 913          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 914          iParam++ ;
 915          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 916          iParam++ ;
 917        }
 918        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 919        iParam = 0 ;
 920        while(iParam < nPar ){
 921          Double_t xpar = x[iParam] ;
 922          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 923          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 924          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 925          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 926          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 927          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 928          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 929                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 930
 931          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 932          iParam++ ;
 933          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 934          iParam++ ;
 935          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 936          iParam++ ;
 937        }
 938      }
 939      efit = 0;
 940      iparam = 0 ;
 941
 942      while(iparam < nPar ){
 943        Double_t xpar = x[iparam] ;
 944        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 945        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 946        iparam += 3 ;
 947        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 948        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 949        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 950      }
 951
 952      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 953      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 954   }
 955
 956 }
 957
 958 //____________________________________________________________________________
 959 void AliPHOSClusterizerv1::Print(const Option_t *)const
 960 {
 961   // Print clusterizer parameters
 962
 963   TString message ;
 964   TString taskName(GetName()) ;
 965   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 966
 967   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 968     // Print parameters
 969     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 970     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 971     message += "                           Branch: %s\n" ;
 972     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 973     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 974     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 975     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 976     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 977     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 978     if(fToUnfold)
 979       message += " Unfolding on\n" ;
 980     else
 981       message += " Unfolding off\n" ;
 982
 983     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 984   }
 985   else
 986     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 987
 988   AliInfo(Form("%s, %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s", message.Data(),
 989        taskName.Data(),
 990        GetTitle(),
 991        taskName.Data(),
 992        GetName(),
 993        fEmcClusteringThreshold,
 994        fEmcLocMaxCut,
 995        fW0,
 996        fCpvClusteringThreshold,
 997        fCpvLocMaxCut,
 998        fW0CPV )) ;
 999 }
1000
1001
1002 //____________________________________________________________________________
1003 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
1004 {
1005   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
1006
1007   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
1008
1009   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
1010   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
1011
1012   AliInfo(Form("\nevent %d \n    Found %d EMC RecPoints and %d CPV RecPoints",
1013                gAlice->GetEvNumber(),
1014                emcRecPoints->GetEntriesFast(),
1015                cpvRecPoints->GetEntriesFast() ))  ;
1016
1017   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1018   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1019
1020
1021   if(strstr(option,"all")) {
1022     printf("\n EMC clusters \n") ;
1023     printf("Index    Ene(MeV) Multi Module     X    Y   Z    Lambdas_1  Lambda_2  # of prim  Primaries list\n") ;
1024     Int_t index ;
1025     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1026       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
1027       TVector3  locpos;
1028       rp->GetLocalPosition(locpos);
1029       Float_t lambda[2];
1030       rp->GetElipsAxis(lambda);
1031       Int_t * primaries;
1032       Int_t nprimaries;
1033       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1034       printf("\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f   %4.1f   %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
1035               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
1036               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
1037
1038       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1039         printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
1040       }
1041       printf("\n") ;
1042     }
1043
1044     //Now plot CPV recPoints
1045     printf("\n CPV clusters \n") ;
1046     printf("Index    Ene(MeV) Module     X     Y    Z  \n") ;
1047     for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1048       AliPHOSCpvRecPoint * rp = (AliPHOSCpvRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
1049
1050       TVector3  locpos;
1051       rp->GetLocalPosition(locpos);
1052
1053       printf("\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f \n",
1054              rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
1055              locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z()) ;
1056     }
1057   }
1058 }
1059