PWG0/dNdEta/AlidNdEtaSystematicsSelector.cxx

   1 /* $Id$ */
   2
   3 #include "AlidNdEtaSystematicsSelector.h"
   4
   5 #include <TStyle.h>
   6 #include <TSystem.h>
   7 #include <TCanvas.h>
   8 #include <TVector3.h>
   9 #include <TChain.h>
  10 #include <TFile.h>
  11 #include <TH3F.h>
  12 #include <TH1F.h>
  13 #include <TParticle.h>
  14
  15 #include <AliLog.h>
  16 #include <AliESD.h>
  17 #include <AliGenEventHeader.h>
  18 #include <AliStack.h>
  19 #include <AliHeader.h>
  20
  21 #include "esdTrackCuts/AliESDtrackCuts.h"
  22 #include "AliPWG0Helper.h"
  23 #include "AlidNdEtaCorrection.h"
  24
  25 ClassImp(AlidNdEtaSystematicsSelector)
  26
  27 AlidNdEtaSystematicsSelector::AlidNdEtaSystematicsSelector() :
  28   AliSelectorRL(),
  29   fSecondaries(0),
  30   fSigmaVertex(0),
  31   fEsdTrackCuts(0),
  32   fOverallPrimaries(0),
  33   fOverallSecondaries(0),
  34   fPIDParticles(0),
  35   fPIDTracks(0)
  36 {
  37   //
  38   // Constructor. Initialization of pointers
  39   //
  40
  41   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
  42     fdNdEtaCorrection[i] = 0;
  43 }
  44
  45 AlidNdEtaSystematicsSelector::~AlidNdEtaSystematicsSelector()
  46 {
  47   //
  48   // Destructor
  49   //
  50 }
  51
  52 void AlidNdEtaSystematicsSelector::Begin(TTree* tree)
  53 {
  54   // Begin function
  55
  56   AliSelectorRL::Begin(tree);
  57
  58   ReadUserObjects(tree);
  59 }
  60
  61 void AlidNdEtaSystematicsSelector::ReadUserObjects(TTree* tree)
  62 {
  63   // read the user objects, called from slavebegin and begin
  64
  65   if (!fEsdTrackCuts && fInput)
  66     fEsdTrackCuts = dynamic_cast<AliESDtrackCuts*> (fInput->FindObject("AliESDtrackCuts"));
  67
  68   if (!fEsdTrackCuts && tree)
  69     fEsdTrackCuts = dynamic_cast<AliESDtrackCuts*> (tree->GetUserInfo()->FindObject("AliESDtrackCuts"));
  70
  71   if (!fEsdTrackCuts)
  72      AliDebug(AliLog::kError, "ERROR: Could not read EsdTrackCuts from input list.");
  73 }
  74
  75 void AlidNdEtaSystematicsSelector::SlaveBegin(TTree* tree)
  76 {
  77   // The SlaveBegin() function is called after the Begin() function.
  78   // When running with PROOF SlaveBegin() is called on each slave server.
  79   // The tree argument is deprecated (on PROOF 0 is passed).
  80
  81   AliSelector::SlaveBegin(tree);
  82
  83   ReadUserObjects(tree);
  84
  85   TString option(GetOption());
  86
  87   printf("Running AlidNdEtaSystematicsSelector with options %s\n", option.Data());
  88
  89   if (option.Contains("secondaries"))
  90   {
  91     fSecondaries = new TH3F("fSecondaries", "fSecondaries;NacceptedTracks;CratioSecondaries;p_{T}", 2000, -0.5, 205.5, 16, 0.45, 2.05, 10, 0, 10);
  92   }
  93
  94   if (option.Contains("particle-composition"))
  95   {
  96     for (Int_t i=0; i<4; ++i)
  97     {
  98       TString name;
  99       name.Form("correction_%d", i);
 100       fdNdEtaCorrection[i] = new AlidNdEtaCorrection(name, name);
 101     }
 102   }
 103
 104   if (option.Contains("sigma-vertex"))
 105   {
 106     fSigmaVertex = new TH1F("fSigmaVertex", "fSigmaVertex;Nsigma2vertex;NacceptedTracks", 10, 0.25, 5.25);
 107     printf("WARNING: sigma-vertex analysis enabled. This will produce weird results in the AliESDtrackCuts histograms\n");
 108   }
 109
 110   fPIDParticles = new TH1F("pid_particles", "PID of generated primary particles", 10001, -5000.5, 5000.5);
 111   fPIDTracks = new TH1F("pid_tracks", "MC PID of reconstructed tracks", 10001, -5000.5, 5000.5);
 112 }
 113
 114 Bool_t AlidNdEtaSystematicsSelector::Process(Long64_t entry)
 115 {
 116   // The Process() function is called for each entry in the tree (or possibly
 117   // keyed object in the case of PROOF) to be processed. The entry argument
 118   // specifies which entry in the currently loaded tree is to be processed.
 119   // It can be passed to either TTree::GetEntry() or TBranch::GetEntry()
 120   // to read either all or the required parts of the data. When processing
 121   // keyed objects with PROOF, the object is already loaded and is available
 122   // via the fObject pointer.
 123   //
 124   // This function should contain the "body" of the analysis. It can contain
 125   // simple or elaborate selection criteria, run algorithms on the data
 126   // of the event and typically fill histograms.
 127
 128   // WARNING when a selector is used with a TChain, you must use
 129   //  the pointer to the current TTree to call GetEntry(entry).
 130   //  The entry is always the local entry number in the current tree.
 131   //  Assuming that fTree is the pointer to the TChain being processed,
 132   //  use fTree->GetTree()->GetEntry(entry).
 133
 134   if (AliSelectorRL::Process(entry) == kFALSE)
 135     return kFALSE;
 136
 137   // Check prerequisites
 138   if (!fESD)
 139   {
 140     AliDebug(AliLog::kError, "ESD branch not available");
 141     return kFALSE;
 142   }
 143
 144   if (!fEsdTrackCuts)
 145   {
 146     AliDebug(AliLog::kError, "fESDTrackCuts not available");
 147     return kFALSE;
 148   }
 149
 150   AliStack* stack = GetStack();
 151   if (!stack)
 152   {
 153     AliDebug(AliLog::kError, "Stack not available");
 154     return kFALSE;
 155   }
 156
 157   TObjArray* list = fEsdTrackCuts->GetAcceptedTracks(fESD);
 158
 159   if (fdNdEtaCorrection[0])
 160     FillCorrectionMaps(list);
 161
 162   if (fSecondaries)
 163     FillSecondaries(list);
 164
 165   if (fSigmaVertex)
 166     FillSigmaVertex();
 167
 168   delete list;
 169   list = 0;
 170
 171   return kTRUE;
 172 }
 173
 174 void AlidNdEtaSystematicsSelector::FillCorrectionMaps(TObjArray* listOfTracks)
 175 {
 176   // fills the correction maps for different particle species
 177
 178   AliStack* stack = GetStack();
 179   AliHeader* header = GetHeader();
 180
 181   Bool_t vertexReconstructed = AliPWG0Helper::IsVertexReconstructed(fESD);
 182   Bool_t eventTriggered = AliPWG0Helper::IsEventTriggered(fESD);
 183
 184   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 185   {
 186     fdNdEtaCorrection[i]->IncreaseEventCount();
 187     if (eventTriggered)
 188       fdNdEtaCorrection[i]->IncreaseTriggeredEventCount();
 189   }
 190
 191   // get the MC vertex
 192   AliGenEventHeader* genHeader = header->GenEventHeader();
 193
 194   TArrayF vtxMC(3);
 195   genHeader->PrimaryVertex(vtxMC);
 196
 197   // loop over mc particles
 198   Int_t nPrim  = stack->GetNprimary();
 199
 200   for (Int_t iMc = 0; iMc < nPrim; ++iMc)
 201   {
 202     TParticle* particle = stack->Particle(iMc);
 203
 204     if (!particle)
 205     {
 206       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (mc loop).", iMc));
 207       continue;
 208     }
 209
 210     if (AliPWG0Helper::IsPrimaryCharged(particle, nPrim) == kFALSE)
 211       continue;
 212
 213     Float_t eta = particle->Eta();
 214     Float_t pt = particle->Pt();
 215
 216     Int_t id = -1;
 217     switch (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()))
 218     {
 219       case 211: id = 0; break;
 220       case 321: id = 1; break;
 221       case 2212: id = 2; break;
 222       case 11:
 223         {
 224           if (pt < 0.1 && particle->GetMother(0) > -1)
 225           {
 226             TParticle* mother = stack->Particle(particle->GetMother(0));
 227             printf("Mother pdg code is %d\n", mother->GetPdgCode());
 228           }
 229           //particle->Dump();
 230           //if (particle->GetUniqueID() == 1)
 231
 232           //printf("Found illegal particle mc id = %d file = %s event = %d\n", iMc,  fTree->GetCurrentFile()->GetName(), fTree->GetTree()->GetReadEntry());
 233         }
 234       default: id = 3; break;
 235     }
 236
 237     if (vertexReconstructed)
 238     {
 239       fdNdEtaCorrection[id]->FillParticle(vtxMC[2], eta, pt);
 240       if (pt < 0.1)
 241         fPIDParticles->Fill(particle->GetPdgCode());
 242     }
 243
 244     fdNdEtaCorrection[id]->FillParticleAllEvents(eta, pt);
 245     if (eventTriggered)
 246       fdNdEtaCorrection[id]->FillParticleWhenEventTriggered(eta, pt);
 247   }// end of mc particle
 248
 249   // loop over esd tracks
 250   TIterator* iter = listOfTracks->MakeIterator();
 251   TObject* obj = 0;
 252   while ((obj = iter->Next()) != 0)
 253   {
 254     AliESDtrack* esdTrack = dynamic_cast<AliESDtrack*> (obj);
 255     if (!esdTrack)
 256       continue;
 257
 258     // using the properties of the mc particle
 259     Int_t label = TMath::Abs(esdTrack->GetLabel());
 260     TParticle* particle = stack->Particle(label);
 261     if (!particle)
 262     {
 263       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (track loop).", label));
 264       continue;
 265     }
 266
 267     Int_t id = -1;
 268     switch (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()))
 269     {
 270       case 211:  id = 0; break;
 271       case 321:  id = 1; break;
 272       case 2212: id = 2; break;
 273       default:   id = 3; break;
 274     }
 275
 276     if (vertexReconstructed)
 277     {
 278       fdNdEtaCorrection[id]->FillParticleWhenMeasuredTrack(vtxMC[2], particle->Eta(), particle->Pt());
 279       if (particle->Pt() < 0.1)
 280         fPIDTracks->Fill(particle->GetPdgCode());
 281     }
 282   } // end of track loop
 283
 284   delete iter;
 285   iter = 0;
 286 }
 287
 288 void AlidNdEtaSystematicsSelector::FillSecondaries(TObjArray* listOfTracks)
 289 {
 290   // fills the secondary histograms
 291
 292   AliStack* stack = GetStack();
 293
 294   TH1* nPrimaries = new TH1F("secondaries_primaries", "secondaries_primaries", fSecondaries->GetZaxis()->GetNbins(), fSecondaries->GetZaxis()->GetXmin(), fSecondaries->GetZaxis()->GetXmax());
 295   TH1* nSecondaries = new TH1F("secondaries_secondaries", "secondaries_secondaries", fSecondaries->GetZaxis()->GetNbins(), fSecondaries->GetZaxis()->GetXmin(), fSecondaries->GetZaxis()->GetXmax());
 296
 297   TIterator* iter = listOfTracks->MakeIterator();
 298   TObject* obj = 0;
 299   while ((obj = iter->Next()) != 0)
 300   {
 301     AliESDtrack* esdTrack = dynamic_cast<AliESDtrack*> (obj);
 302     if (!esdTrack)
 303       continue;
 304
 305     Int_t label = TMath::Abs(esdTrack->GetLabel());
 306     TParticle* particle = stack->Particle(label);
 307     if (!particle)
 308     {
 309       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (track loop).", label));
 310       continue;
 311     }
 312
 313     Int_t nPrim  = stack->GetNprimary();
 314     if (label < nPrim)
 315       nPrimaries->Fill(particle->Pt());
 316     else
 317       nSecondaries->Fill(particle->Pt());
 318   }
 319
 320   for (Int_t i=1; i<=nPrimaries->GetNbinsX(); ++i)
 321   {
 322     Int_t primaries = (Int_t) nPrimaries->GetBinContent(i);
 323     Int_t secondaries = (Int_t) nSecondaries->GetBinContent(i);
 324
 325     if (primaries + secondaries > 0)
 326     {
 327       AliDebug(AliLog::kDebug, Form("The ratio between primaries and secondaries is %d:%d = %f", primaries, secondaries, ((secondaries > 0) ? (Double_t) primaries / secondaries : -1)));
 328
 329       for (Double_t factor = 0.5; factor < 2.01; factor += 0.1)
 330       {
 331         Double_t nTracks = (Double_t) primaries + (Double_t) secondaries * factor;
 332         fSecondaries->Fill(nTracks, factor, nPrimaries->GetBinCenter(i));
 333         //if (secondaries > 0) printf("We fill: %f %f %f\n", nTracks, factor, nPrimaries->GetBinCenter(i));
 334       }
 335     }
 336   }
 337
 338   fOverallPrimaries += (Int_t) nPrimaries->Integral();
 339   fOverallSecondaries += (Int_t) nSecondaries->Integral();
 340
 341   delete nPrimaries;
 342   nPrimaries = 0;
 343
 344   delete nSecondaries;
 345   nSecondaries = 0;
 346
 347   delete iter;
 348   iter = 0;
 349 }
 350
 351 void AlidNdEtaSystematicsSelector::FillSigmaVertex()
 352 {
 353   // fills the fSigmaVertex histogram
 354
 355   // save the old value
 356   Float_t oldSigmaVertex = fEsdTrackCuts->GetMinNsigmaToVertex();
 357
 358   // set to maximum
 359   fEsdTrackCuts->SetMinNsigmaToVertex(5);
 360
 361   TObjArray* list = fEsdTrackCuts->GetAcceptedTracks(fESD);
 362
 363   TIterator* iter = list->MakeIterator();
 364   TObject* obj = 0;
 365   while ((obj = iter->Next()) != 0)
 366   {
 367     AliESDtrack* esdTrack = dynamic_cast<AliESDtrack*> (obj);
 368     if (!esdTrack)
 369       continue;
 370
 371     Float_t sigma2Vertex = fEsdTrackCuts->GetSigmaToVertex(esdTrack);
 372
 373     for (Double_t nSigma = 0.5; nSigma < 5.1; nSigma += 0.5)
 374     {
 375       if (sigma2Vertex < nSigma)
 376         fSigmaVertex->Fill(nSigma);
 377     }
 378   }
 379
 380   delete iter;
 381   iter = 0;
 382
 383   delete list;
 384   list = 0;
 385
 386   // set back the old value
 387   fEsdTrackCuts->SetMinNsigmaToVertex(oldSigmaVertex);
 388 }
 389
 390 void AlidNdEtaSystematicsSelector::SlaveTerminate()
 391 {
 392   // The SlaveTerminate() function is called after all entries or objects
 393   // have been processed. When running with PROOF SlaveTerminate() is called
 394   // on each slave server.
 395
 396   AliSelector::SlaveTerminate();
 397
 398   // Add the histograms to the output on each slave server
 399   if (!fOutput)
 400   {
 401     AliDebug(AliLog::kError, Form("ERROR: Output list not initialized."));
 402     return;
 403   }
 404
 405   if (fSecondaries)
 406     fOutput->Add(fSecondaries);
 407
 408   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 409     if (fdNdEtaCorrection[i])
 410       fOutput->Add(fdNdEtaCorrection[i]);
 411
 412   if (fSigmaVertex)
 413     fOutput->Add(fSigmaVertex);
 414 }
 415
 416 void AlidNdEtaSystematicsSelector::Terminate()
 417 {
 418   // The Terminate() function is the last function to be called during
 419   // a query. It always runs on the client, it can be used to present
 420   // the results graphically or save the results to file.
 421
 422   AliSelector::Terminate();
 423
 424   fSecondaries = dynamic_cast<TH3F*> (fOutput->FindObject("fSecondaries"));
 425   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 426     fdNdEtaCorrection[i] = dynamic_cast<AlidNdEtaCorrection*> (fOutput->FindObject(Form("correction_%d", i)));
 427   fSigmaVertex = dynamic_cast<TH1F*> (fOutput->FindObject("fSigmaVertex"));
 428
 429   TDatabasePDG* pdgDB = new TDatabasePDG;
 430
 431   for (Int_t i=0; i <= fPIDParticles->GetNbinsX()+1; ++i)
 432     if (fPIDParticles->GetBinContent(i) > 0)
 433       printf("PDG = %d (%s): generated: %d, reconstructed: %d, ratio: %f\n", (Int_t) fPIDParticles->GetBinCenter(i), pdgDB->GetParticle((Int_t) fPIDParticles->GetBinCenter(i))->GetName(), (Int_t) fPIDParticles->GetBinContent(i), (Int_t) fPIDTracks->GetBinContent(i), ((fPIDTracks->GetBinContent(i) > 0) ? fPIDParticles->GetBinContent(i) / fPIDTracks->GetBinContent(i) : -1));
 434
 435   delete pdgDB;
 436   pdgDB = 0;
 437
 438   TFile* fout = TFile::Open("systematics.root", "RECREATE");
 439
 440   if (fEsdTrackCuts)
 441     fEsdTrackCuts->SaveHistograms("esd_track_cuts");
 442
 443   if (fSecondaries)
 444   {
 445     fSecondaries->Write();
 446     printf("We had %d primaries and %d secondaries.\n", (Int_t) fOverallPrimaries, (Int_t) fOverallSecondaries);
 447   }
 448
 449   if (fSigmaVertex)
 450     fSigmaVertex->Write();
 451
 452   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 453     if (fdNdEtaCorrection[i])
 454       fdNdEtaCorrection[i]->SaveHistograms();
 455
 456   fout->Write();
 457   fout->Close();
 458
 459   if (fSecondaries)
 460   {
 461     new TCanvas;
 462     fSecondaries->Draw();
 463   }
 464
 465   if (fSigmaVertex)
 466   {
 467     new TCanvas;
 468     fSigmaVertex->Draw();
 469   }
 470 }