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
  29 class AliLog;
  30
  31 class AliTRDCalibraMode;
  32 class AliTRDCalibraVector;
  33 class AliTRDCalDet;
  34 class AliTRDgeometry;
  35
  36 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  37
  38  public:
  39
  40   // Instance
  41   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  42   static void Terminate();
  43   static void Destroy();
  44
  45   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  46   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  47
  48   // Functions fit online
  49           Bool_t   FitCHOnline(TH2I *ch);
  50           Bool_t   FitCHOnline();
  51           Bool_t   FitCHOnline(TTree *tree);
  52           Bool_t   FitPHOnline(TProfile2D *ph);
  53           Bool_t   FitPHOnline();
  54           Bool_t   FitPHOnline(TTree *tree);
  55           Bool_t   FitPRFOnline(TProfile2D *prf);
  56           Bool_t   FitPRFOnline();
  57           Bool_t   FitPRFOnline(TTree *tree);
  58
  59   // Pad Calibration
  60           Bool_t   SetModeCalibrationFromTObject(TObject *object, Int_t i);
  61
  62   // Fill the database
  63   TObject         *CreatePadObjectTree(TTree *tree);
  64   TObject         *CreatePadObjectTree(TTree *tree, Int_t i, AliTRDCalDet *detobject);
  65   AliTRDCalDet    *CreateDetObjectTree(TTree *tree, Int_t i);
  66
  67   // Correct the error
  68   TH1F            *CorrectTheError(TGraphErrors *hist);
  69
  70   //
  71   // Set or Get the variables
  72   //
  73
  74   // Write
  75           void     SetWriteCoef(Int_t i)                                     { fWriteCoef[i]  = kTRUE;         }
  76           void     SetWriteNameCoef(TString writeNameCoef)                   { fWriteNameCoef = writeNameCoef; }
  77
  78           Bool_t   GetWriteCoef(Int_t i) const                               { return fWriteCoef[i];           }
  79           TString  GetWriteNameCoef() const                                  { return fWriteNameCoef;          }
  80
  81   // Fit
  82           void     SetFitPHOn()                                              { fFitPHOn        = kTRUE;        }
  83           void     SetFitPol2On()                                            { fFitPol2On      = kTRUE;        }
  84           void     SetFitLagrPolOn()                                         { fFitLagrPolOn   = kTRUE;        }
  85           void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
  86           void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
  87           void     SetFitPHNDB(Int_t fitPHNDB);
  88           void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
  89           void     SetT0Shift(Float_t t0Shift);
  90           void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
  91           void     SetFitPRFOn()                                             { fFitPRFOn       = kTRUE;        }
  92           void     SetRMSPRFOn()                                             { fRMSPRFOn       = kTRUE;        }
  93           void     SetFitPRFNDB(Int_t fitPRFNDB);
  94           void     SetMeanChargeOn()                                         { fMeanChargeOn   = kTRUE;        }
  95           void     SetFitChargeBisOn()                                       { fFitChargeBisOn = kTRUE;        }
  96           void     SetFitChargeOn()                                          { fFitChargeOn    = kTRUE;        }
  97           void     SetFitMeanWOn()                                           { fFitMeanWOn     = kTRUE;        }
  98           void     SetFitChargeNDB(Int_t fitChargeNDB);
  99           void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 100           void     SetMinEntries(Int_t minEntries)                           { fMinEntries     = minEntries;   }
 101           void     SetRebin(Short_t rebin);
 102
 103           Bool_t   GetFitPHOn() const                                        { return fFitPHOn;                }
 104           Bool_t   GetFitPol2On() const                                      { return fFitPol2On;              }
 105           Bool_t   GetFitLagrPolOn() const                                   { return fFitLagrPolOn;           }
 106           Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 107           Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 108           Int_t    GetFitPHNDB() const                                       { return fFitPHNDB;               }
 109           Float_t  GetBeginFitCharge() const                                 { return fBeginFitCharge;         }
 110           Float_t  GetT0Shift() const                                        { return fT0Shift;                }
 111           Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 112           Bool_t   GetFitPRFOn() const                                       { return fFitPRFOn;               }
 113           Bool_t   GetRMSPRFOn() const                                       { return fRMSPRFOn;               }
 114           Int_t    GetFitPRFNDB() const                                      { return fFitPRFNDB;              }
 115           Bool_t   GetMeanChargeOn() const                                   { return fMeanChargeOn;           }
 116           Bool_t   GetFitChargeBisOn() const                                 { return fFitChargeBisOn;         }
 117           Bool_t   GetFitChargeOn() const                                    { return fFitChargeOn;            }
 118           Bool_t   GetFitMeanWOn() const                                     { return fFitMeanWOn;             }
 119           Int_t    GetFitChargeNDB() const                                   { return fFitChargeNDB;           }
 120           Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 121           Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 122           Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 123
 124   // Statistics
 125           Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 126           Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 127           Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 128           Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 129
 130
 131   // Debug
 132           void     SetDebug(Short_t debug)                                   { fDebug   = debug;               }
 133           void     SetDet(Int_t iPlane, Int_t iChamb, Int_t iSect)           { fDet[0]  = iPlane;
 134                                                                                fDet[1]  = iChamb;
 135                                                                                fDet[2]  = iSect;               }
 136           void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 137
 138           Short_t  GetDebug() const                                          { return fDebug;                  }
 139           Int_t    GetDet(Int_t i) const                                     { return fDet[i];                 }
 140           Int_t    GetFitVoir() const                                        { return fFitVoir;                }
 141
 142   // calibration mode
 143           void     SetCalibraMode(AliTRDCalibraMode *calibramode)            { fCalibraMode = calibramode;     }
 144 AliTRDCalibraMode  *GetCalibraMode() const                                   { return fCalibraMode;            }
 145
 146
 147   // Getter for the coefficient trees
 148           TTree   *GetPRF() const                                            { return fPRF;                    }
 149           TTree   *GetGain() const                                           { return fGain;                   }
 150           TTree   *GetT0() const                                             { return fT0;                     }
 151           TTree   *GetVdrift() const                                         { return fVdrift;                 }
 152
 153   // Vector method
 154                void  SetCalibraVector(AliTRDCalibraVector *calibraVector)    { fCalibraVector = calibraVector; }
 155 AliTRDCalibraVector *GetCalibraVector() const                                { return fCalibraVector;          }
 156
 157
 158  private:
 159
 160   static  Double_t PH(Double_t *x, Double_t *par);
 161   static  Double_t AsymmGauss(Double_t *x, Double_t *par);
 162   static  Double_t FuncLandauGaus(Double_t *x, Double_t *par);
 163   static  Double_t LanGauFun(Double_t *x, Double_t *par);
 164           TF1     *LanGauFit(TH1 *his, Double_t *fitrange, Double_t *startvalues
 165                            , Double_t *parlimitslo, Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 166                            , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf);
 167           Int_t    LanGauPro(Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 168           Double_t *CalculPolynomeLagrange2(Double_t *x, Double_t *y);
 169           Double_t *CalculPolynomeLagrange3(Double_t *x, Double_t *y);
 170           Double_t *CalculPolynomeLagrange4(Double_t *x, Double_t *y);
 171   static  Double_t GausConstant(Double_t *x, Double_t *par);
 172
 173   // This is a singleton, contructor is private!
 174   AliTRDCalibraFit();
 175   virtual ~AliTRDCalibraFit();
 176
 177  protected:
 178
 179   // Geometry
 180   AliTRDgeometry  *fGeo;                    //! The TRD geometry
 181
 182   // Write
 183           Bool_t   fWriteCoef[3];           // Do you want to write the result in a file?
 184           TString  fWriteNameCoef;          // Where the coef Det are written
 185
 186   // Fit
 187           Bool_t   fFitPHOn;                // The fit PH On (0)
 188           Bool_t   fFitPol2On;              // The fit Pol2 On (1)
 189           Bool_t   fFitLagrPolOn;           // The fit LagrPol On (3)
 190           Bool_t   fTakeTheMaxPH;           // Take the Max for the T0 determination
 191           Int_t    fFitPHPeriode;           // Periode of the fit PH
 192           Int_t    fFitPHNDB;               // To choose which method will be used to fill the database for the PH
 193           Float_t  fBeginFitCharge;         // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 194           Float_t  fT0Shift;                // T0 Shift with the actual method
 195           Float_t  fRangeFitPRF;            // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 196           Bool_t   fFitPRFOn;               // The fit PRF Gaussian On (0)
 197           Bool_t   fRMSPRFOn;               // The RMS PRF On (2)
 198           Int_t    fFitPRFNDB;              // To choose which method will be used to fill the database for the PRF
 199           Bool_t   fMeanChargeOn;           // Mean Charge on (1)
 200           Bool_t   fFitChargeBisOn;         // For an other fit function (convolution, more time consuming)(2)
 201           Bool_t   fFitChargeOn;            // For the first fit function (sum of Gaus and Landau) (0)
 202           Bool_t   fFitMeanWOn;             // For the Marian Mean W method (4)
 203           Int_t    fFitChargeNDB;           // To choose which method will be used to fill the database for the CH
 204           Bool_t   fAccCDB;                 // If there is a calibration database to be compared with....
 205           Int_t    fMinEntries;             // Min Entries to fit the histo
 206           Short_t  fRebin;                  // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 207
 208   // Statistics
 209           Int_t    fNumberFit;              // To know how many pad groups have been fitted
 210           Int_t    fNumberFitSuccess;       // To know how many pad groups have been fitted successfully
 211           Int_t    fNumberEnt;              // To know how many pad groups have entries in the histo
 212           Double_t fStatisticMean;          // To know the mean statistic of the histos
 213
 214   // Debug Mode
 215           Short_t  fDebug;                  // For debugging 0 rien, 1 errors, 2 one fit alone, 3 one detector, 4 one detector with errors
 216           Int_t    fDet[3];                 // Detector  visualised (plane,chamb,sect) si debugging == 3 or 4
 217           Int_t    fFitVoir;                // Fit visualised si debugging == 2
 218
 219   // Calibration mode
 220
 221           AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 222
 223   // The coefficients trees
 224
 225           TTree   *fPRF;                    // Tree of the sigma of PRD
 226           TTree   *fGain;                   // Tree of the gain factor
 227           TTree   *fT0;                     // Tree of the time0
 228           TTree   *fVdrift;                 // Tree of the drift velocity
 229
 230   // "Pointer" of the branch of the tree
 231           Int_t    fVdriftDetector;         // Branch of Vdrift
 232           Float_t *fVdriftPad;              // Branch of Vdrift
 233           Int_t    fT0Detector;             // Branch of t0
 234           Float_t *fT0Pad;                  // Branch of t0
 235           Int_t    fPRFDetector;            // Branch of PRF
 236           Float_t *fPRFPad;                 // Branch of PRF
 237           Float_t *fCoefCH;                 // Branch relative gain
 238
 239   //
 240   // For debugging
 241   //
 242
 243   // To build the graph with the errors of the fits
 244           Double_t        *fCoefCharge[5];   // Coefs resulting from the fit for the gain
 245           Double_t        *fCoefChargeE[4];  // Error of the found coefs for the gain
 246           Double_t        *fCoefVdrift[4];   // Coefs resulting from the fit for the drift velocity
 247           Double_t        *fCoefVdriftE[3];  // Error of the found coefs for the drift velocity
 248           Double_t        *fCoefT0[4];       // Coefs resulting from the fit for the drift velocity
 249           Double_t        *fCoefT0E[3];      // Error of the found coefs for the drift velocity
 250           Double_t        *fCoefPRF[3];      // Coefs resulting from the fit for the PRF
 251           Double_t        *fCoefPRFE[2];     // Error of the found coefs for the PRF
 252           TH2F    *fCoefChargeDB[4];         // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for the gain
 253           TH2F    *fCoefVdriftDB[3];         // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for the drift velocity
 254           TH2F    *fCoefT0DB[3];             // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for time 0
 255           TH2F    *fCoefPRFDB[2];            // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for the pad response function
 256
 257   // Variables in the loop for the coef or more general
 258           Float_t  fChargeCoef[5];          // 4 Marian Mean W, 3 database value, 0 fit, 1 mean, 2 fit time consuming
 259           Float_t  fVdriftCoef[4];          // 3 lagrangepoly, 2 database value, 1 slope method, 0 fit
 260           Float_t  fPRFCoef[3];             // 2 Rms, 1 database, 0 fit
 261           Float_t  fT0Coef[4];              // 3 lagrangepoly, 2 database, 1 slope method, 0 fit
 262           Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 263           Int_t    fDect1[3];               // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 264           Int_t    fDect2[3];               // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 265           Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 266           Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 267           Int_t    fCountDet[3];            // Current detector
 268           Int_t    fCount[3];               // When the next detector comes
 269
 270   // Vector method
 271
 272           AliTRDCalibraVector *fCalibraVector; // The vector object
 273
 274           class AliTRDFitCHInfo : public TObject {
 275
 276           public:
 277
 278             AliTRDFitCHInfo()
 279               :TObject()
 280               ,fCoef(0x0)
 281               ,fDetector(-1)                                   { }
 282             AliTRDFitCHInfo(const AliTRDFitCHInfo &i)
 283               :TObject(i)
 284               ,fCoef(0x0)
 285               ,fDetector(-1)                                   { }
 286             AliTRDFitCHInfo &operator=(const AliTRDFitCHInfo&) { return *this;            }
 287             virtual ~AliTRDFitCHInfo()                         { }
 288
 289             void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef     = coef;        }
 290             void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 291
 292             Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 293             Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 294
 295           protected:
 296
 297             Float_t  *fCoef;                        // Relative gain coefficient for each group of the detector
 298             Int_t     fDetector;                    // Detector number
 299
 300           };
 301
 302           TObjArray       *fVectorFitCH;            // Vectors to fit
 303
 304   //
 305   // A lot of internal functions......
 306   //
 307
 308   // Init AliTRDCalibraFit
 309           void     Init();
 310
 311   //
 312   // Fit
 313   //
 314
 315   // Create histos if fDebug == 1 or fDebug >=3
 316           void     CreateFitHistoPHDB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 317           void     CreateFitHistoT0DB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 318           void     CreateFitHistoCHDB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 319           void     CreateFitHistoPRFDB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 320           void     InitArrayFitCH();
 321           void     InitArrayFitPH();
 322           void     InitArrayFitT0();
 323           void     InitArrayFitPRF();
 324
 325   // CHFit functions
 326           Bool_t   FillVectorFitCH(Int_t countdet);
 327           Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 328           void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 329           void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 330           void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 331           Bool_t   NotEnoughStatistic(Int_t idect, Int_t i);
 332           Bool_t   FillInfosFit(Int_t idect, Int_t i);
 333           Bool_t   WriteFitInfos(Int_t i);
 334           void     NormierungCharge();
 335
 336   // Fill histos DB from the Coef histos
 337           void     FillCoefChargeDB();
 338           void     FillCoefVdriftDB();
 339           void     FillCoefT0DB();
 340           void     FillCoefPRFDB();
 341
 342   // Plot histos CoefPRF Coef....
 343           void     PlotWritePH();
 344           void     PlotWriteT0();
 345           void     PlotWriteCH();
 346           void     PlotWritePRF();
 347
 348   // Plot histos DB
 349           void     PlotPHDB();
 350           void     PlotT0DB();
 351           void     PlotCHDB();
 352           void     PlotPRFDB();
 353
 354   // Write the DB histos
 355           void     WritePHDB(TFile *fout);
 356           void     WriteT0DB(TFile *fout);
 357           void     WriteCHDB(TFile *fout);
 358           void     WritePRFDB(TFile *fout);
 359
 360   // Calculate the mean coefs from the database
 361           Bool_t   CalculVdriftCoefMean(Int_t fect, Int_t idect);
 362           Bool_t   CalculChargeCoefMean(Int_t fect, Int_t idect, Bool_t vrai);
 363           Bool_t   CalculPRFCoefMean(Int_t fect, Int_t idect);
 364           Bool_t   CalculT0CoefMean(Int_t fect, Int_t idect);
 365           Float_t  GetPRFDefault(Int_t plane) const;
 366
 367  // Fit methods
 368           void     FitBisCH(TH1 *projch, Int_t idect);
 369           void     FitCH(TH1 *projch, Int_t idect);
 370           void     FitMeanW(TH1 *projch, Int_t idect);
 371           void     FitMean(TH1 *projch, Int_t idect, Double_t nentries);
 372           void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 373           void     FitPRF(TH1 *projPRF, Int_t idect);
 374           void     RmsPRF(TH1 *projPRF, Int_t idect);
 375           void     FitPente(TH1 *projPH, Int_t idect);
 376           void     FitLagrangePoly(TH1* projPH, Int_t idect);
 377           TH1I    *ReBin(TH1I *hist) const;
 378           TH1F    *ReBin(TH1F *hist) const;
 379
 380   // Clear
 381           void     ClearTree();
 382
 383   // Some basic geometry function
 384   virtual Int_t    GetPlane(Int_t d) const;
 385   virtual Int_t    GetChamber(Int_t d) const;
 386   virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 387
 388   // Init, Fill and Reset the variables to default value tree Gain, PRF, Vdrift and T0
 389           void     InitTreePH();
 390           void     FillTreeVdrift(Int_t countdet);
 391           void     InitTreeT0();
 392           void     FillTreeT0(Int_t countdet);
 393           void     InitTreePRF();
 394           void     FillTreePRF(Int_t countdet);
 395           void     ConvertVectorFitCHTree();
 396
 397   // Instance of this class and so on
 398   static  AliTRDCalibraFit *fgInstance;        // Instance
 399   static  Bool_t   fgTerminated;               // If terminated
 400
 401   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
 402
 403 };
 404
 405 #endif
 406
 407