TRD/AliTRDCalibraFit.h

   1 #ifndef ALITRDCALIBRAFIT_H
   2 #define ALITRDCALIBRAFIT_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //                                                                           //
  10 //  TRD calibration class for the HLT parameters                             //
  11 //                                                                           //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #ifndef ROOT_TObject
  15 #  include <TObject.h>
  16 #endif
  17
  18 class TTree;
  19 class TProfile2D;
  20 class TGraphErrors;
  21 class TObjArray;
  22 class TH1I;
  23 class TH1;
  24 class TH1F;
  25 class TH2I;
  26 class TH2F;
  27 class TF1;
  28 class TTreeSRedirector;
  29
  30 class AliLog;
  31
  32 class AliTRDCalibraMode;
  33 class AliTRDCalibraVector;
  34 class AliTRDCalibraVdriftLinearFit;
  35 class AliTRDCalDet;
  36 class AliTRDCalROC;
  37 class AliTRDgeometry;
  38
  39 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  40
  41  public:
  42
  43   // Instance
  44   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  45   static void Terminate();
  46   static void Destroy();
  47
  48   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  49   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  50
  51   // Functions fit for CH
  52           Bool_t   AnalyseCH(TH2I *ch);
  53           Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  54
  55   // Functions fit for PH
  56           Bool_t   AnalysePH(TProfile2D *ph);
  57           Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  58
  59  // Functions fit for PRF
  60           Bool_t   AnalysePRF(TProfile2D *prf);
  61           Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
  62
  63           Bool_t   AnalysePRFMarianFit(TProfile2D *prf);
  64           Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
  65
  66  // Functions fit for vdrift/lorentzangle
  67           Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  68
  69   // Pad Calibration
  70           Bool_t   SetModeCalibration(const char *name, Int_t i);
  71
  72   //Reset Function
  73           void     ResetVectorFit();
  74
  75   // Some functions
  76           Double_t *CalculPolynomeLagrange2(Double_t *x, Double_t *y);
  77           Double_t *CalculPolynomeLagrange3(Double_t *x, Double_t *y);
  78           Double_t *CalculPolynomeLagrange4(Double_t *x, Double_t *y);
  79
  80   // Fill the database
  81           AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  82           AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(TObjArray *vectorFit, Double_t scaleFitFactor, Bool_t perdetector = kFALSE);
  83           AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  84           AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(TObjArray *vectorFit);
  85
  86           TObject      *CreatePadObjectGain(TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  87           TObject      *CreatePadObjectVdrift(TObjArray *vectorFit = 0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  88           TObject      *CreatePadObjectT0(TObjArray *vectorFit = 0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  89           TObject      *CreatePadObjectPRF(TObjArray *vectorFit);
  90
  91   // Outliers stats
  92           AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
  93           TObject      *MakeOutliersStatPad(TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
  94
  95
  96   // Correct the error
  97   TH1F            *CorrectTheError(TGraphErrors *hist);
  98
  99   //
 100   // Set or Get the variables
 101   //
 102
 103   // Fit
 104           void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 105           void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 106           void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 107           void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 108           void     SetT0Shift(Float_t t0Shift);
 109           void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 110           void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 111           void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 112           void     SetRebin(Short_t rebin);
 113
 114           Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 115           Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 116           Float_t  GetT0Shift() const                                        { return fT0Shift;                }
 117           Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 118           Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 119           Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 120           Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 121
 122   // Statistics
 123           Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 124           Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 125           Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 126           Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 127
 128
 129   // Debug
 130           void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;           }
 131           void     SetDet(Int_t iPlane, Int_t iChamb, Int_t iSect)           { fDet[0]  = iPlane;
 132                                                                                fDet[1]  = iChamb;
 133                                                                                fDet[2]  = iSect;               }
 134           void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 135  // Magnetic field
 136           void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 137
 138  // Get the scale factor
 139            Double_t GetScaleFitFactor() const                                { return fScaleFitFactor;         }
 140
 141   // Vector Fit getter
 142           TObjArray  GetVectorFit()                                          { return fVectorFit;              }
 143           TObjArray  GetVectorFit2()                                         { return fVectorFit2;             }
 144
 145           // AliTRDCalibraMode
 146           AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode()                                { return fCalibraMode;            }
 147
 148  private:
 149
 150   static  Double_t PH(Double_t *x, Double_t *par);
 151   static  Double_t AsymmGauss(Double_t *x, Double_t *par);
 152   static  Double_t FuncLandauGaus(Double_t *x, Double_t *par);
 153   static  Double_t LanGauFun(Double_t *x, Double_t *par);
 154           TF1     *LanGauFit(TH1 *his, Double_t *fitrange, Double_t *startvalues
 155                            , Double_t *parlimitslo, Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 156                            , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf);
 157           Int_t    LanGauPro(Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 158   static  Double_t GausConstant(Double_t *x, Double_t *par);
 159
 160   // This is a singleton, contructor is private!
 161   AliTRDCalibraFit();
 162   virtual ~AliTRDCalibraFit();
 163
 164  protected:
 165
 166   // Geometry
 167   AliTRDgeometry  *fGeo;                    //! The TRD geometry
 168
 169
 170           Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 171
 172  // Fit
 173           Short_t      fMethod;                // Method
 174           Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 175           Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 176           Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 177           Float_t      fT0Shift;               // T0 Shift with the actual method
 178           Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 179           Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 180           Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 181           Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 182
 183   // Statistics
 184           Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 185           Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 186           Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 187           Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 188
 189
 190   // Debug Modes
 191   TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 192           Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 193           Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (plane,chamb,sect) si debugging == 3 or 4
 194           Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 195
 196   // Magnetic field lorentz angle
 197           Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 198
 199   // Calibra objects
 200
 201           AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 202
 203   // Current values of the coefficients found and ect...
 204           Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 205           Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 206           Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 207           Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 208           Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 209           Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 210           Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 211           Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 212           Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 213           Int_t    fCountDet;               // Current detector
 214           Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 215
 216   // Current calib object
 217           AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 218           AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 219           AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 220           AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 221
 222   // Current values detector
 223
 224           Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 225           Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 226
 227           class AliTRDFitInfo : public TObject {
 228
 229           public:
 230
 231             AliTRDFitInfo()
 232               :TObject()
 233               ,fCoef(0x0)
 234               ,fDetector(-1)                                   { }
 235             AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 236               :TObject(i)
 237               ,fCoef(0x0)
 238               ,fDetector(-1)                                   { }
 239             AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 240             virtual ~AliTRDFitInfo()                           { }
 241
 242             void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef     = coef;        }
 243             void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 244
 245             Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 246             Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 247
 248           protected:
 249
 250             Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 251             Int_t     fDetector;                    // Detector number
 252
 253           };
 254
 255           TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 256           TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 257
 258   //
 259   // A lot of internal functions......
 260   //
 261
 262   // Init AliTRDCalibraFit
 263           Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 264           Bool_t   InitFitCH();
 265           Bool_t   InitFitPH();
 266           Bool_t   InitFitPRF();
 267           Bool_t   InitFitLinearFitter();
 268
 269  // Not enough Statistics
 270           Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 271           Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect);
 272           Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 273           Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 274
 275  // Fill Infos Fit
 276           Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 277           Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect);
 278           Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 279           Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 280
 281           void     FillFillCH(Int_t idect);
 282           void     FillFillPH(Int_t idect);
 283           void     FillFillPRF(Int_t idect);
 284           void     FillFillLinearFitter();
 285
 286           Bool_t   FillVectorFit();
 287           Bool_t   FillVectorFit2();
 288
 289  // Functions...
 290           void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 291           void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 292           void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 293           void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 294           void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 295           Bool_t   CheckFitVoir();
 296           void     NormierungCharge();
 297           Bool_t   SetNrphiFromTObject(const char *name, Int_t i);
 298           Bool_t   SetNzFromTObject(const char *name, Int_t i);
 299           Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(const char* nametitle);
 300
 301  // Calculate the mean coefs from the database
 302           Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 303           Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 304           Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 305           Bool_t   CalculT0CoefMean();
 306           Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 307           Float_t  GetPRFDefault(Int_t plane) const;
 308           void     SetCalROC(Int_t i);
 309
 310  // Fit methods
 311           void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 312           void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 313           void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 314           void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 315           void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 316           void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 317           void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 318           void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 319           Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 320           Double_t FitGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins, Float_t xMin,Float_t xMax,TVectorD *param, Bool_t kError= kTRUE);
 321           void     FitPente(TH1 *projPH);
 322           void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 323           void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 324           TH1I    *ReBin(TH1I *hist) const;
 325           TH1F    *ReBin(TH1F *hist) const;
 326
 327 // Some basic geometry function
 328   virtual Int_t    GetPlane(Int_t d) const;
 329   virtual Int_t    GetChamber(Int_t d) const;
 330   virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 331
 332  // Instance of this class and so on
 333   static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 334   static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 335
 336
 337   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
 338
 339 };
 340
 341 #endif
 342
 343