PWGLF/FORWARD/analysis2/AliFMDCorrector.cxx

   1 //
   2 // This class calculates the exclusive charged particle density
   3 // in each for the 5 FMD rings.
   4 //
   5 #include "AliFMDCorrector.h"
   6 #include <AliESDFMD.h>
   7 #include <TAxis.h>
   8 #include <TList.h>
   9 #include <TMath.h>
  10 #include "AliForwardCorrectionManager.h"
  11 #include "AliFMDCorrSecondaryMap.h"
  12 #include "AliFMDCorrVertexBias.h"
  13 #include "AliFMDCorrMergingEfficiency.h"
  14 #include "AliFMDCorrAcceptance.h"
  15 #include "AliLog.h"
  16 #include <TH2D.h>
  17 #include <TROOT.h>
  18 #include <THStack.h>
  19 #include <iostream>
  20 #include <iomanip>
  21
  22 ClassImp(AliFMDCorrector)
  23 #if 0
  24 ; // For Emacs
  25 #endif
  26
  27 //____________________________________________________________________
  28 AliFMDCorrector::AliFMDCorrector()
  29   : TNamed(),
  30     fRingHistos(),
  31     fUseSecondaryMap(true),
  32     fUseVertexBias(false),
  33     fUseAcceptance(false),
  34     fUseMergingEfficiency(false),
  35     fDebug(0)
  36 {
  37   // Constructor
  38   DGUARD(fDebug, 3, "Default CTOR of AliFMDCorrector");
  39 }
  40
  41 //____________________________________________________________________
  42 AliFMDCorrector::AliFMDCorrector(const char* title)
  43   : TNamed("fmdCorrector", title),
  44     fRingHistos(),
  45     fUseSecondaryMap(true),
  46     fUseVertexBias(false),
  47     fUseAcceptance(false),
  48     fUseMergingEfficiency(false),
  49     fDebug(0)
  50 {
  51   // Constructor
  52   //
  53   // Parameters:
  54   //   title   Title
  55   DGUARD(fDebug, 3, "Named CTOR of AliFMDCorrector: %s", title);
  56   fRingHistos.SetName(GetName());
  57   fRingHistos.Add(new RingHistos(1, 'I'));
  58   fRingHistos.Add(new RingHistos(2, 'I'));
  59   fRingHistos.Add(new RingHistos(2, 'O'));
  60   fRingHistos.Add(new RingHistos(3, 'I'));
  61   fRingHistos.Add(new RingHistos(3, 'O'));
  62 }
  63
  64 //____________________________________________________________________
  65 AliFMDCorrector::AliFMDCorrector(const AliFMDCorrector& o)
  66   : TNamed(o),
  67     fRingHistos(),
  68     fUseSecondaryMap(o.fUseSecondaryMap),
  69     fUseVertexBias(o.fUseVertexBias),
  70     fUseAcceptance(o.fUseAcceptance),
  71     fUseMergingEfficiency(o.fUseMergingEfficiency),
  72     fDebug(o.fDebug)
  73 {
  74   // Copy constructor
  75   //
  76   // Parameters:
  77   //  o  Object to copy from
  78   DGUARD(fDebug, 3, "Copy CTOR of AliFMDCorrector");
  79   TIter    next(&o.fRingHistos);
  80   TObject* obj = 0;
  81   while ((obj = next())) fRingHistos.Add(obj);
  82 }
  83
  84 //____________________________________________________________________
  85 AliFMDCorrector::~AliFMDCorrector()
  86 {
  87   // Destructor
  88   //
  89   //
  90   DGUARD(fDebug, 3, "DTOR of AliFMDCorrector");
  91   fRingHistos.Delete();
  92 }
  93
  94 //____________________________________________________________________
  95 AliFMDCorrector&
  96 AliFMDCorrector::operator=(const AliFMDCorrector& o)
  97 {
  98   // Assignment operator
  99   //
 100   // Parameters:
 101   //   o   Object to assign from
 102   DGUARD(fDebug, 3, "Assignment of AliFMDCorrector");
 103   if (&o == this) return *this;
 104   TNamed::operator=(o);
 105
 106   fDebug   = o.fDebug;
 107   fRingHistos.Delete();
 108   fUseSecondaryMap = o.fUseSecondaryMap;
 109   fUseVertexBias = o.fUseVertexBias;
 110   fUseAcceptance = o.fUseAcceptance;
 111   fUseMergingEfficiency = o.fUseMergingEfficiency;
 112   TIter    next(&o.fRingHistos);
 113   TObject* obj = 0;
 114   while ((obj = next())) fRingHistos.Add(obj);
 115
 116   return *this;
 117 }
 118
 119 //____________________________________________________________________
 120 void
 121 AliFMDCorrector::SetupForData(const TAxis&)
 122 {
 123   //
 124   // Initialize this object
 125   //
 126   // Parameters:
 127   //    etaAxis Eta axis to use
 128   //
 129   DGUARD(fDebug, 1, "Initialization of AliFMDCorrector");
 130   if (!fUseSecondaryMap)
 131     AliWarning("Secondary maps not used - BE CAREFUL");
 132   if (!fUseVertexBias)
 133     AliWarning("Vertex bias not used");
 134   if (!fUseAcceptance)
 135     AliWarning("Acceptance from dead-channels not used");
 136 }
 137
 138 //____________________________________________________________________
 139 AliFMDCorrector::RingHistos*
 140 AliFMDCorrector::GetRingHistos(UShort_t d, Char_t r) const
 141 {
 142   //
 143   // Get the ring histogram container
 144   // Parameters:
 145   //    d Detector
 146   //    r Ring
 147   //
 148   // Return:
 149   //    Ring histogram container
 150   //
 151   Int_t idx = -1;
 152   switch (d) {
 153   case 1: idx = 0; break;
 154   case 2: idx = 1 + (r == 'I' || r == 'i' ? 0 : 1); break;
 155   case 3: idx = 3 + (r == 'I' || r == 'i' ? 0 : 1); break;
 156   }
 157   if (idx < 0 || idx >= fRingHistos.GetEntries()) return 0;
 158
 159   return static_cast<RingHistos*>(fRingHistos.At(idx));
 160 }
 161
 162 //____________________________________________________________________
 163 void
 164 AliFMDCorrector::DivideMap(TH2* num, const TH2* denom,
 165                            Bool_t alsoUnderOver) const
 166 {
 167   //
 168   // Implement TH1::Divide but
 169   // - Assume compatible histograms
 170   // - Unless third argument is true, do not divide over/under flow bins
 171   //
 172   if (!num || !denom) return;
 173
 174   Int_t first = (alsoUnderOver ? 0 : 1);
 175   Int_t lastX = num->GetNbinsX() + (alsoUnderOver ? 1 : 0);
 176   Int_t lastY = num->GetNbinsY() + (alsoUnderOver ? 1 : 0);
 177
 178   for (Int_t ix = first; ix <= lastX; ix++) {
 179     for (Int_t iy = first; iy <= lastY; iy++) {
 180       Int_t    bin = num->GetBin(ix,iy);
 181       Double_t c0  = num->GetBinContent(bin);
 182       Double_t c1  = denom->GetBinContent(bin);
 183       if (!c1) {
 184         num->SetBinContent(bin,0);
 185         num->SetBinError(bin, 0);
 186         continue;
 187       }
 188       Double_t w   = c0 / c1;
 189       Double_t e0  = num->GetBinError(bin);
 190       Double_t e1  = denom->GetBinError(bin);
 191       Double_t c12 = c1*c1;
 192       Double_t e2  = (e0*e0*c1*c1 + e1*e1*c0*c0)/(c12*c12);
 193
 194       num->SetBinContent(bin, w);
 195       num->SetBinError(bin, TMath::Sqrt(e2));
 196     }
 197   }
 198 }
 199 //____________________________________________________________________
 200 Bool_t
 201 AliFMDCorrector::Correct(AliForwardUtil::Histos& hists,
 202                          UShort_t                vtxbin)
 203 {
 204   //
 205   // Do the calculations
 206   // Parameters:
 207   //    hists    Cache of histograms
 208   //    vtxBin   Vertex bin
 209   //
 210   // Return:
 211   //    true on successs
 212   //
 213   DGUARD(fDebug, 1, "Correct histograms of AliFMDCorrector");
 214   AliForwardCorrectionManager& fcm = AliForwardCorrectionManager::Instance();
 215
 216   UShort_t uvb = vtxbin;
 217   for (UShort_t d=1; d<=3; d++) {
 218     UShort_t nr = (d == 1 ? 1 : 2);
 219     for (UShort_t q=0; q<nr; q++) {
 220       Char_t      r  = (q == 0 ? 'I' : 'O');
 221       TH2D*       h  = hists.Get(d,r);
 222       RingHistos* rh = GetRingHistos(d,r);
 223
 224       if (fUseSecondaryMap) {
 225         TH2D*  bg = fcm.GetSecondaryMap()->GetCorrection(d, r, uvb);
 226         if (!bg) {
 227           AliWarning(Form("No secondary correction for FMDM%d%c "
 228                           "in vertex bin %d", d, r, uvb));
 229           continue;
 230         }
 231         // Divide by primary/total ratio
 232         DivideMap(h, bg, false);
 233       }
 234       if (fUseVertexBias) {
 235         TH2D*  ef = fcm.GetVertexBias()->GetCorrection(r, uvb);
 236         if (!ef) {
 237           AliWarning(Form("No event %s vertex bias correction in vertex bin %d",
 238                           (r == 'I' || r == 'i' ? "inner" : "outer"), uvb));
 239           continue;
 240         }
 241         // Divide by the event selection efficiency
 242         DivideMap(h, ef, false);
 243       }
 244       if (fUseAcceptance) {
 245         TH2D*  ac = fcm.GetAcceptance()->GetCorrection(d, r, uvb);
 246         if (!ac) {
 247           AliWarning(Form("No acceptance correction for FMD%d%c in "
 248                           "vertex bin %d", d, r, uvb));
 249           continue;
 250         }
 251         // Fill overflow bin with ones
 252         for (Int_t i = 1; i <= h->GetNbinsX(); i++)
 253           h->SetBinContent(i, h->GetNbinsY()+1, 1);
 254
 255         // Divide by the acceptance correction -
 256         DivideMap(h, ac, fcm.GetAcceptance()->HasOverflow());
 257       }
 258
 259       if (fUseMergingEfficiency) {
 260         if (!fcm.GetMergingEfficiency()) {
 261           AliWarning("No merging efficiencies");
 262           continue;
 263         }
 264         TH1D* sf = fcm.GetMergingEfficiency()->GetCorrection(d,r,uvb);
 265         if (!fcm.GetMergingEfficiency()->GetCorrection(d,r,uvb)) {
 266           AliWarning(Form("No merging efficiency for FMD%d%c at vertex bin %d",
 267                           d, r, uvb));
 268           continue;
 269         }
 270
 271
 272         for (Int_t ieta = 1; ieta <= h->GetNbinsX(); ieta++) {
 273           Float_t c  = sf->GetBinContent(ieta);
 274           Float_t ec = sf->GetBinError(ieta);
 275
 276           for (Int_t iphi = 1; iphi <= h->GetNbinsY(); iphi++) {
 277             if (c == 0) {
 278               h->SetBinContent(ieta,iphi,0);
 279               h->SetBinError(ieta,iphi,0);
 280               continue;
 281             }
 282
 283             Double_t m  = h->GetBinContent(ieta, iphi) / c;
 284             Double_t em = h->GetBinError(ieta, iphi);
 285
 286             Double_t e  = TMath::Sqrt(em * em + (m * ec) * (m * ec));
 287
 288             h->SetBinContent(ieta,iphi,m);
 289             h->SetBinError(ieta,iphi,e);
 290           }
 291         }
 292       }
 293
 294       rh->fDensity->Add(h);
 295     }
 296   }
 297
 298   return kTRUE;
 299 }
 300
 301 //____________________________________________________________________
 302 void
 303 AliFMDCorrector::Terminate(const TList* dir, TList* output, Int_t nEvents)
 304 {
 305   //
 306   // Scale the histograms to the total number of events
 307   // Parameters:
 308   //    dir     Where the output is stored
 309   //    nEvents Number of events
 310   //
 311   DGUARD(fDebug, 1, "Scale histograms of AliFMDCorrector");
 312   if (nEvents <= 0) return;
 313   TList* d = static_cast<TList*>(dir->FindObject(GetName()));
 314   if (!d) return;
 315
 316   TList* out = new TList;
 317   out->SetName(d->GetName());
 318   out->SetOwner();
 319
 320   TIter    next(&fRingHistos);
 321   RingHistos* o = 0;
 322   THStack* sums = new THStack("sums", "Sums of ring results");
 323   while ((o = static_cast<RingHistos*>(next()))) {
 324     o->Terminate(d, nEvents);
 325     if (!o->fDensity) {
 326       Warning("Terminate", "No density from %s", o->GetName());
 327       continue;
 328     }
 329     TH1D* sum = o->fDensity->ProjectionX(o->GetName(), 1,
 330                                          o->fDensity->GetNbinsY(),"e");
 331     sum->Scale(1., "width");
 332     sum->SetTitle(o->GetName());
 333     sum->SetDirectory(0);
 334     sum->SetYTitle("#sum N_{ch,primary}");
 335     sums->Add(sum);
 336   }
 337   out->Add(sums);
 338   output->Add(out);
 339 }
 340 //____________________________________________________________________
 341 void
 342 AliFMDCorrector::CreateOutputObjects(TList* dir)
 343 {
 344   //
 345   // Output diagnostic histograms to directory
 346   //
 347   // Parameters:
 348   //    dir List to write in
 349   //
 350   DGUARD(fDebug, 1, "Define output of AliFMDCorrector");
 351   TList* d = new TList;
 352   d->SetName(GetName());
 353   dir->Add(d);
 354
 355   d->Add(AliForwardUtil::MakeParameter("secondary", fUseSecondaryMap));
 356   d->Add(AliForwardUtil::MakeParameter("vertexBias", fUseVertexBias));
 357   d->Add(AliForwardUtil::MakeParameter("acceptance", fUseAcceptance));
 358   d->Add(AliForwardUtil::MakeParameter("merging", fUseMergingEfficiency));
 359
 360
 361   TIter    next(&fRingHistos);
 362   RingHistos* o = 0;
 363   while ((o = static_cast<RingHistos*>(next()))) {
 364     o->CreateOutputObjects(d);
 365   }
 366 }
 367
 368 #define PF(N,V,...)                                     \
 369   AliForwardUtil::PrintField(N,V, ## __VA_ARGS__)
 370 #define PFB(N,FLAG)                             \
 371   do {                                                                  \
 372     AliForwardUtil::PrintName(N);                                       \
 373     std::cout << std::boolalpha << (FLAG) << std::noboolalpha << std::endl; \
 374   } while(false)
 375 #define PFV(N,VALUE)                                    \
 376   do {                                                  \
 377     AliForwardUtil::PrintName(N);                       \
 378     std::cout << (VALUE) << std::endl; } while(false)
 379
 380 //____________________________________________________________________
 381 void
 382 AliFMDCorrector::Print(Option_t* /* option */) const
 383 {
 384   //
 385   // Print information
 386   // Parameters:
 387   //    option Not used
 388   //
 389   AliForwardUtil::PrintTask(*this);
 390   gROOT->IncreaseDirLevel();
 391   PFB("Use secondary maps",             fUseSecondaryMap );
 392   PFB("Use vertex bias",                fUseVertexBias );
 393   PFB("Use acceptance",                 fUseAcceptance );
 394   PFB("Use merging efficiency",         fUseMergingEfficiency);
 395   gROOT->DecreaseDirLevel();
 396 }
 397
 398 //====================================================================
 399 AliFMDCorrector::RingHistos::RingHistos()
 400   : AliForwardUtil::RingHistos(),
 401     fDensity(0)
 402 {
 403   // Constructor
 404   //
 405   //
 406 }
 407
 408 //____________________________________________________________________
 409 AliFMDCorrector::RingHistos::RingHistos(UShort_t d, Char_t r)
 410   : AliForwardUtil::RingHistos(d,r),
 411     fDensity(0)
 412 {
 413   //
 414   // Constructor
 415   // Parameters:
 416   //    d detector
 417   //    r ring
 418   //
 419   fDensity = new TH2D("primaryDensity",
 420                       "#sum N_{ch,primary}/(#Delta#eta#Delta#phi)",
 421                       200, -4, 6, (r == 'I' || r == 'i' ? 20 : 40),
 422                       0, 2*TMath::Pi());
 423   fDensity->SetDirectory(0);
 424   fDensity->SetMarkerColor(Color());
 425   fDensity->Sumw2();
 426   fDensity->SetXTitle("#eta");
 427   fDensity->SetYTitle("#phi [radians]");
 428   fDensity->SetZTitle("Primary N_{ch} density");
 429 }
 430 //____________________________________________________________________
 431 AliFMDCorrector::RingHistos::RingHistos(const RingHistos& o)
 432   : AliForwardUtil::RingHistos(o),
 433     fDensity(o.fDensity)
 434 {
 435   //
 436   // Copy constructor
 437   // Parameters:
 438   //    o Object to copy from
 439   //
 440 }
 441
 442 //____________________________________________________________________
 443 AliFMDCorrector::RingHistos&
 444 AliFMDCorrector::RingHistos::operator=(const RingHistos& o)
 445 {
 446   //
 447   // Assignment operator
 448   // Parameters:
 449   //    o Object to assign from
 450   //
 451   // Return:
 452   //    Reference to this
 453   //
 454   if (&o == this) return *this;
 455   AliForwardUtil::RingHistos::operator=(o);
 456
 457   if (fDensity) delete fDensity;
 458
 459   fDensity = static_cast<TH2D*>(o.fDensity->Clone());
 460
 461   return *this;
 462 }
 463 //____________________________________________________________________
 464 AliFMDCorrector::RingHistos::~RingHistos()
 465 {
 466   //
 467   // Destructor
 468   //
 469   // if (fDensity) delete fDensity;
 470 }
 471
 472 //____________________________________________________________________
 473 void
 474 AliFMDCorrector::RingHistos::CreateOutputObjects(TList* dir)
 475 {
 476   //
 477   // Make output
 478   // Parameters:
 479   //    dir Where to put it
 480   //
 481   TList* d = DefineOutputList(dir);
 482   d->Add(fDensity);
 483 }
 484
 485 //____________________________________________________________________
 486 void
 487 AliFMDCorrector::RingHistos::Terminate(TList* dir, Int_t nEvents)
 488 {
 489   //
 490   // Scale the histograms to the total number of events
 491   // Parameters:
 492   //    dir     where the output is stored
 493   //    nEvents Number of events
 494   //
 495   TList* l = GetOutputList(dir);
 496   if (!l) return;
 497
 498   TH2D* density = static_cast<TH2D*>(GetOutputHist(l,"primaryDensity"));
 499   if (density) density->Scale(1./nEvents);
 500   fDensity = density;
 501 }
 502
 503 //____________________________________________________________________
 504 //
 505 // EOF
 506 //
 507
 508
 509