PWG/FLOW/Tasks/AliFlowBayesianPID.h

   1 /*
   2 -----------------------------------------------------------------------------------
   3  AliFlowBayesianPID class implemented by F. Noferini (noferini@bo.infn.it)
   4  needed to use Bayesian probability in the flow package (used in AliFlowTrackCuts)
   5 -----------------------------------------------------------------------------------
   6 */
   7 #ifndef ALIFLOWBAYESIANPID_H
   8 #define ALIFLOWBAYESIANPID_H
   9
  10 #include "AliESDpid.h"
  11 #include "AliPIDResponse.h"
  12
  13 class TObject;
  14 class TDatabasePDG;
  15 class AliESDEvent;
  16 class AliESDtrack;
  17 class AliAODEvent;
  18 class AliAODTrack;
  19 class TH2D;
  20 class TSpline3;
  21 class TF1;
  22 class AliTOFGeometry;
  23 class AliTOFT0maker;
  24
  25 /*
  26 HOW TO
  27
  28 1) in your main program:
  29
  30   AliFlowBayesianPID *mypid = new AliFlowBayesianPID();
  31
  32 or (if you want a global AliESDpid object)
  33
  34   AliESDpid *PIDesd = new AliESDpid();
  35   ....
  36   AliFlowBayesianPID *mypid = new AliFlowBayesianPID(PIDesd);
  37
  38 for data starting from the PbPb pass2 reconstruction
  39
  40   mypid->SetNewTrackParam();
  41
  42
  43 before to loop on the on ESD tracks
  44  mypid->SetDetResponse(esdEvent, centrality,AliESDpid::kTOF_T0,kFALSE); // centrality > 0 = PbPb or -1 for pp collisions
  45
  46 before to loop on the on AOD tracks
  47  mypid->SetDetResponse(aodEvent, centrality); // centrality > 0 = PbPb or -1 for pp collisions
  48
  49 if you want to use a dE/dx depdence on DeltaPhi set the EP with its resolution otherwise it will be skipped
  50  mypid->SetPsiCorrectionDeDx(psiEP,resEP);
  51
  52
  53      for(...){ // track loop
  54        mypid->ComputeProb(track,centrality); // both for ESD and AOD tracks
  55        Float_t *prob = mypid->GetProb(); // Bayesian Probability (from 0 to 4) (Combined TPC || TOF) including a tuning of priors and TOF mismatch parameterization
  56      }
  57
  58
  59 More details:
  60      // for the single detector weights (no priors)
  61      Float_t *tpcWeight = mypid->GetWeights(0); // TPC weights (equal weights in case of no kTPCpid)
  62      Float_t *tofWeight = mypid->GetWeights(1); // TOF weights (equal weights in case of no kTOFpid)
  63
  64      // more tools
  65      TSpline3 *mismatchShape = mypid->GetMismatch(); // time distribution of mismatched tracks - L/c (L is the distance of the pad from the PV)
  66      TF1 *tpcprob = mypid->GetTPCprob(); // normalized TPC response function (in Nsigmas)
  67      TF1 *tofprob = mypid->GetTOFprob(); // normalized TOF response function (in Nsigmas)
  68
  69      TH2D *hPr = mypid->GetHistoPriors(isp); // 2D (centrality - pT) histo for the priors of specie-isp (centrality < 0 means pp collisions)
  70                                              // all the priors are normalized to the pion ones
  71
  72 */
  73
  74 class AliFlowBayesianPID : public AliPIDResponse{
  75  public:
  76   AliFlowBayesianPID(AliESDpid *esdpid=NULL);
  77   virtual ~AliFlowBayesianPID();
  78
  79   // virtual method of AliPIDResponse
  80   virtual Float_t NumberOfSigmasTOF(const AliVParticle *vtrack, AliPID::EParticleType type) const {if(vtrack) printf("Don't call AliFlowBayesianPID::NumberOfSigmasTOF method (%i)\n",type); return 0.0;} // do not use it
  81
  82   // setter
  83   void SetDetResponse(AliESDEvent *esd,Float_t centrality=-1.0,EStartTimeType_t flagStart=AliESDpid::kTOF_T0,Bool_t recomputeT0TOF=kFALSE);
  84   void SetDetResponse(AliAODEvent *aod,Float_t centrality=-1.0);
  85   void SetNewTrackParam(Bool_t flag=kTRUE){fNewTrackParam=flag;};
  86   void SetDetAND(Int_t idet){if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0) fMaskAND[idet] = kTRUE;};
  87   void SetDetOR(Int_t idet){if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0) fMaskOR[idet] = kTRUE;};
  88   void ResetDetAND(Int_t idet){if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0) fMaskAND[idet] = kFALSE;};
  89   void ResetDetOR(Int_t idet){if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0) fMaskOR[idet] = kFALSE;};
  90   void SetPsiCorrectionDeDx(Float_t psi,Float_t res);
  91   void SetMC(Bool_t flag){fIsMC=flag;};
  92
  93   // getter
  94   AliESDpid* GetESDpid(){return fPIDesd;};
  95   const TH2D *GetHistoPriors(Int_t specie) const {if(specie >=0 && specie < fgkNspecies) return fghPriors[specie]; else return NULL;};
  96   TSpline3 *GetMismatch();
  97   const TF1 *GetTOFprob() const {return fTOFResponseF;};
  98   const TF1 *GetTPCprob() const {return fTPCResponseF;};
  99   const Float_t *GetWeights(Int_t det) const {if(det < fgkNdetectors && det >= 0){return fWeights[det];} else{return NULL;}};
 100   Float_t *GetProb() {return fProb;};
 101   Float_t GetTOFMismWeight() const {return fWTofMism;};
 102   Float_t GetTOFMismProb() const {return fProbTofMism;};
 103   Float_t GetMassOverZ() const {return fMassTOF;};
 104   Float_t GetZ() const {return fZ;};
 105   Bool_t GetDetANDstatus(Int_t idet) const {if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0){return fMaskAND[idet];} else{return kFALSE;} };
 106   Bool_t GetDetORstatus(Int_t idet) const {if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0){return fMaskOR[idet];} else{return kFALSE;} };
 107   Bool_t GetCurrentMask(Int_t idet) const {if(idet < fgkNdetectors && idet >= 0){return fMaskCurrent[idet];} else{return kFALSE;} };
 108   Float_t GetExpDeDx(const AliESDtrack *t,Int_t iS) const;
 109   Float_t GetExpDeDx(const AliAODTrack *t,Int_t iS) const;
 110
 111   // methods for Bayesina Combined PID
 112   void ComputeWeights(const AliESDtrack *t);
 113   void ComputeProb(const AliESDtrack *t,Float_t); // obsolete method
 114   void ComputeProb(const AliESDtrack *t){ComputeProb(t,0.0);};
 115   void ComputeWeights(const AliAODTrack *t,AliAODEvent *aod=NULL);
 116   void ComputeProb(const AliAODTrack *t,AliAODEvent *aod=NULL); // obsolete method
 117
 118   void SetTOFres(Float_t res){fTOFresolution=res;};
 119
 120   Float_t GetDeDx() const {return fDedx;};
 121
 122  private:
 123   void SetPriors();
 124
 125   static const Int_t fgkNdetectors = 2; // Number of detector used for PID
 126   static const Int_t fgkNspecies = 8;// 0=el, 1=mu, 2=pi, 3=ka, 4=pr, 5=deuteron, 6=triton, 7=He3
 127   static TH2D* fghPriors[fgkNspecies]; // histo with priors (hardcoded)
 128   static TSpline3 *fgMism; // function for mismatch
 129   static AliTOFGeometry *fgTofGeo; // TOF geometry needed to reproduce mismatch shape
 130
 131   AliESDpid *fPIDesd;//ESDpid object
 132   TDatabasePDG *fDB; // Database pdg
 133   Double_t fMass[fgkNspecies]; // mass for el(0),mu(1),pi(2),K(3),p(4)
 134
 135   Bool_t fNewTrackParam; // switch for new tracking resolution TOF parameterization
 136   Float_t fTOFresolution; // TOF res needed only if T0-TOF should be recomputed
 137
 138   AliFlowBayesianPID(const AliFlowBayesianPID&); // not implemented
 139   AliFlowBayesianPID& operator=(const AliFlowBayesianPID&); // not implemented
 140
 141   TF1 *fTOFResponseF; // TOF Gaussian+tail response function (tail at 1.1 sigma)
 142   TF1 *fTPCResponseF; // TPC Gaussian+tail response function (tail at 1.8 sigma)
 143
 144   AliTOFT0maker *fTOFmaker; //TOF-T0 maker object
 145
 146   Float_t fWeights[fgkNdetectors][fgkNspecies]; // weights: 0=tpc,1=tof
 147   Float_t fProb[fgkNspecies],fWTofMism,fProbTofMism; // Bayesian Combined PID + mismatch weights and probability
 148
 149   Float_t fZ,fMassTOF; //measured charge(Z) and mass/Z
 150   TF1 *fBBdata; // Bethe Bloch function (needed to compute the charge of the particle)
 151
 152   Bool_t fMaskAND[fgkNdetectors],fMaskOR[fgkNdetectors],fMaskCurrent[fgkNdetectors]; // mask detector should be used
 153
 154   Float_t fCurrCentrality; // Centrality in current event
 155
 156   Float_t fPsi,fPsiRes;    // RP and its resolution for the event (999 if not available) to correct dEdx for p > 1
 157
 158   Bool_t fIsMC; // switch for MC analysis
 159
 160   Float_t fDedx; // dE/dx tuned for MC
 161
 162   ClassDef(AliFlowBayesianPID, 6); // example of analysis
 163 };
 164
 165 #endif
 166
 167
 168