]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - TRD/AliTRDseedV1.cxx
added verbosity to QA histograms (Yves)
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDseedV1.cxx
1 /**************************************************************************
2 * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3 *                                                                        *
4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5 * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6 *                                                                        *
7 * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9 * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14 **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 ////
20 //  The TRD offline tracklet
21 //
22 // The running horse of the TRD reconstruction. The following tasks are preformed:
23 //   1. Clusters attachment to tracks based on prior information stored at tracklet level (see AttachClusters)
24 //   2. Clusters position recalculation based on track information (see GetClusterXY and Fit)
25 //   3. Cluster error parametrization recalculation (see Fit)
26 //   4. Linear track approximation (Fit)
27 //   5. Optimal position (including z estimate for pad row cross tracklets) and covariance matrix of the track fit inside one TRD chamber (Fit)
28 //   6. Tilt pad correction and systematic effects (GetCovAt)
29 //   7. dEdx calculation (CookdEdx)
30 //   8. PID probabilities estimation (CookPID)
31 //
32 //  Authors:                                                              //
33 //    Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>                                     //
34 //    Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>                                       //
35 //                                                                        //
36 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
37
38 #include "TMath.h"
39 #include "TLinearFitter.h"
40 #include "TClonesArray.h" // tmp
41 #include <TTreeStream.h>
42
43 #include "AliLog.h"
44 #include "AliMathBase.h"
45 #include "AliCDBManager.h"
46 #include "AliTracker.h"
47
48 #include "AliTRDpadPlane.h"
49 #include "AliTRDcluster.h"
50 #include "AliTRDseedV1.h"
51 #include "AliTRDtrackV1.h"
52 #include "AliTRDcalibDB.h"
53 #include "AliTRDchamberTimeBin.h"
54 #include "AliTRDtrackingChamber.h"
55 #include "AliTRDtrackerV1.h"
56 #include "AliTRDReconstructor.h"
57 #include "AliTRDrecoParam.h"
58 #include "AliTRDCommonParam.h"
59
60 #include "Cal/AliTRDCalPID.h"
61 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
62 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
63
64 ClassImp(AliTRDseedV1)
65
66 //____________________________________________________________________
67 AliTRDseedV1::AliTRDseedV1(Int_t det) 
68   :AliTRDtrackletBase()
69   ,fReconstructor(0x0)
70   ,fClusterIter(0x0)
71   ,fExB(0.)
72   ,fVD(0.)
73   ,fT0(0.)
74   ,fS2PRF(0.)
75   ,fDiffL(0.)
76   ,fDiffT(0.)
77   ,fClusterIdx(0)
78   ,fN(0)
79   ,fDet(det)
80   ,fPt(0.)
81   ,fdX(0.)
82   ,fX0(0.)
83   ,fX(0.)
84   ,fY(0.)
85   ,fZ(0.)
86   ,fS2Y(0.)
87   ,fS2Z(0.)
88   ,fC(0.)
89   ,fChi2(0.)
90 {
91   //
92   // Constructor
93   //
94   for(Int_t ic=kNclusters; ic--;) fIndexes[ic] = -1;
95   memset(fClusters, 0, kNclusters*sizeof(AliTRDcluster*));
96   memset(fPad, 0, 3*sizeof(Float_t));
97   fYref[0] = 0.; fYref[1] = 0.; 
98   fZref[0] = 0.; fZref[1] = 0.; 
99   fYfit[0] = 0.; fYfit[1] = 0.; 
100   fZfit[0] = 0.; fZfit[1] = 0.; 
101   memset(fdEdx, 0, kNslices*sizeof(Float_t)); 
102   for(int ispec=0; ispec<AliPID::kSPECIES; ispec++) fProb[ispec]  = -1.;
103   fLabels[0]=-1; fLabels[1]=-1; // most freq MC labels
104   fLabels[2]=0;  // number of different labels for tracklet
105   memset(fRefCov, 0, 7*sizeof(Double_t));
106   // covariance matrix [diagonal]
107   // default sy = 200um and sz = 2.3 cm 
108   fCov[0] = 4.e-4; fCov[1] = 0.; fCov[2] = 5.3; 
109   SetStandAlone(kFALSE);
110 }
111
112 //____________________________________________________________________
113 AliTRDseedV1::AliTRDseedV1(const AliTRDseedV1 &ref)
114   :AliTRDtrackletBase((AliTRDtrackletBase&)ref)
115   ,fReconstructor(0x0)
116   ,fClusterIter(0x0)
117   ,fExB(0.)
118   ,fVD(0.)
119   ,fT0(0.)
120   ,fS2PRF(0.)
121   ,fDiffL(0.)
122   ,fDiffT(0.)
123   ,fClusterIdx(0)
124   ,fN(0)
125   ,fDet(-1)
126   ,fPt(0.)
127   ,fdX(0.)
128   ,fX0(0.)
129   ,fX(0.)
130   ,fY(0.)
131   ,fZ(0.)
132   ,fS2Y(0.)
133   ,fS2Z(0.)
134   ,fC(0.)
135   ,fChi2(0.)
136 {
137   //
138   // Copy Constructor performing a deep copy
139   //
140   if(this != &ref){
141     ref.Copy(*this);
142   }
143   SetBit(kOwner, kFALSE);
144   SetStandAlone(ref.IsStandAlone());
145 }
146
147
148 //____________________________________________________________________
149 AliTRDseedV1& AliTRDseedV1::operator=(const AliTRDseedV1 &ref)
150 {
151   //
152   // Assignment Operator using the copy function
153   //
154
155   if(this != &ref){
156     ref.Copy(*this);
157   }
158   SetBit(kOwner, kFALSE);
159
160   return *this;
161 }
162
163 //____________________________________________________________________
164 AliTRDseedV1::~AliTRDseedV1()
165 {
166   //
167   // Destructor. The RecoParam object belongs to the underlying tracker.
168   //
169
170   //printf("I-AliTRDseedV1::~AliTRDseedV1() : Owner[%s]\n", IsOwner()?"YES":"NO");
171
172   if(IsOwner()) {
173     for(int itb=0; itb<kNclusters; itb++){
174       if(!fClusters[itb]) continue; 
175       //AliInfo(Form("deleting c %p @ %d", fClusters[itb], itb));
176       delete fClusters[itb];
177       fClusters[itb] = 0x0;
178     }
179   }
180 }
181
182 //____________________________________________________________________
183 void AliTRDseedV1::Copy(TObject &ref) const
184 {
185   //
186   // Copy function
187   //
188
189   //AliInfo("");
190   AliTRDseedV1 &target = (AliTRDseedV1 &)ref; 
191
192   target.fReconstructor = fReconstructor;
193   target.fClusterIter   = 0x0;
194   target.fExB           = fExB;
195   target.fVD            = fVD;
196   target.fT0            = fT0;
197   target.fS2PRF         = fS2PRF;
198   target.fDiffL         = fDiffL;
199   target.fDiffT         = fDiffT;
200   target.fClusterIdx    = 0;
201   target.fN             = fN;
202   target.fDet           = fDet;
203   target.fPt            = fPt;
204   target.fdX            = fdX;
205   target.fX0            = fX0;
206   target.fX             = fX;
207   target.fY             = fY;
208   target.fZ             = fZ;
209   target.fS2Y           = fS2Y;
210   target.fS2Z           = fS2Z;
211   target.fC             = fC;
212   target.fChi2          = fChi2;
213   
214   memcpy(target.fIndexes, fIndexes, kNclusters*sizeof(Int_t));
215   memcpy(target.fClusters, fClusters, kNclusters*sizeof(AliTRDcluster*));
216   memcpy(target.fPad, fPad, 3*sizeof(Float_t));
217   target.fYref[0] = fYref[0]; target.fYref[1] = fYref[1]; 
218   target.fZref[0] = fZref[0]; target.fZref[1] = fZref[1]; 
219   target.fYfit[0] = fYfit[0]; target.fYfit[1] = fYfit[1]; 
220   target.fZfit[0] = fZfit[0]; target.fZfit[1] = fZfit[1]; 
221   memcpy(target.fdEdx, fdEdx, kNslices*sizeof(Float_t)); 
222   memcpy(target.fProb, fProb, AliPID::kSPECIES*sizeof(Float_t)); 
223   memcpy(target.fLabels, fLabels, 3*sizeof(Int_t)); 
224   memcpy(target.fRefCov, fRefCov, 7*sizeof(Double_t)); 
225   memcpy(target.fCov, fCov, 3*sizeof(Double_t)); 
226   
227   TObject::Copy(ref);
228 }
229
230
231 //____________________________________________________________
232 Bool_t AliTRDseedV1::Init(AliTRDtrackV1 *track)
233 {
234 // Initialize this tracklet using the track information
235 //
236 // Parameters:
237 //   track - the TRD track used to initialize the tracklet
238 // 
239 // Detailed description
240 // The function sets the starting point and direction of the
241 // tracklet according to the information from the TRD track.
242 // 
243 // Caution
244 // The TRD track has to be propagated to the beginning of the
245 // chamber where the tracklet will be constructed
246 //
247
248   Double_t y, z; 
249   if(!track->GetProlongation(fX0, y, z)) return kFALSE;
250   Update(track);
251   return kTRUE;
252 }
253
254
255 //_____________________________________________________________________________
256 void AliTRDseedV1::Reset()
257 {
258   //
259   // Reset seed
260   //
261   fExB=0.;fVD=0.;fT0=0.;fS2PRF=0.;
262   fDiffL=0.;fDiffT=0.;
263   fClusterIdx=0;
264   fN=0;
265   fDet=-1;
266   fPt=0.;
267   fdX=0.;fX0=0.; fX=0.; fY=0.; fZ=0.;
268   fS2Y=0.; fS2Z=0.;
269   fC=0.; fChi2 = 0.;
270
271   for(Int_t ic=kNclusters; ic--;) fIndexes[ic] = -1;
272   memset(fClusters, 0, kNclusters*sizeof(AliTRDcluster*));
273   memset(fPad, 0, 3*sizeof(Float_t));
274   fYref[0] = 0.; fYref[1] = 0.; 
275   fZref[0] = 0.; fZref[1] = 0.; 
276   fYfit[0] = 0.; fYfit[1] = 0.; 
277   fZfit[0] = 0.; fZfit[1] = 0.; 
278   memset(fdEdx, 0, kNslices*sizeof(Float_t)); 
279   for(int ispec=0; ispec<AliPID::kSPECIES; ispec++) fProb[ispec]  = -1.;
280   fLabels[0]=-1; fLabels[1]=-1; // most freq MC labels
281   fLabels[2]=0;  // number of different labels for tracklet
282   memset(fRefCov, 0, 7*sizeof(Double_t));
283   // covariance matrix [diagonal]
284   // default sy = 200um and sz = 2.3 cm 
285   fCov[0] = 4.e-4; fCov[1] = 0.; fCov[2] = 5.3; 
286 }
287
288 //____________________________________________________________________
289 void AliTRDseedV1::Update(const AliTRDtrackV1 *trk)
290
291   // update tracklet reference position from the TRD track
292
293   Double_t fSnp = trk->GetSnp();
294   Double_t fTgl = trk->GetTgl();
295   fPt = trk->Pt();
296   fYref[1] = fSnp/TMath::Sqrt(1. - fSnp*fSnp);
297   fZref[1] = fTgl;
298   SetCovRef(trk->GetCovariance());
299
300   Double_t dx = trk->GetX() - fX0;
301   fYref[0] = trk->GetY() - dx*fYref[1];
302   fZref[0] = trk->GetZ() - dx*fZref[1];
303 }
304
305 //_____________________________________________________________________________
306 void AliTRDseedV1::UpdateUsed()
307 {
308   //
309   // Calculate number of used clusers in the tracklet
310   //
311
312   Int_t nused = 0, nshared = 0;
313   for (Int_t i = kNclusters; i--; ) {
314     if (!fClusters[i]) continue;
315     if(fClusters[i]->IsUsed()){ 
316       nused++;
317     } else if(fClusters[i]->IsShared()){
318       if(IsStandAlone()) nused++;
319       else nshared++;
320     }
321   }
322   SetNUsed(nused);
323   SetNShared(nshared);
324 }
325
326 //_____________________________________________________________________________
327 void AliTRDseedV1::UseClusters()
328 {
329   //
330   // Use clusters
331   //
332   // In stand alone mode:
333   // Clusters which are marked as used or shared from another track are
334   // removed from the tracklet
335   //
336   // In barrel mode:
337   // - Clusters which are used by another track become shared
338   // - Clusters which are attached to a kink track become shared
339   //
340   AliTRDcluster **c = &fClusters[0];
341   for (Int_t ic=kNclusters; ic--; c++) {
342     if(!(*c)) continue;
343     if(IsStandAlone()){
344       if((*c)->IsShared() || (*c)->IsUsed()){ 
345         if((*c)->IsShared()) SetNShared(GetNShared()-1);
346         else SetNUsed(GetNUsed()-1);
347         (*c) = 0x0;
348         fIndexes[ic] = -1;
349         SetN(GetN()-1);
350         continue;
351       }
352     } else {
353       if((*c)->IsUsed() || IsKink()){
354         (*c)->SetShared();
355         continue;
356       }
357     }
358     (*c)->Use();
359   }
360 }
361
362
363
364 //____________________________________________________________________
365 void AliTRDseedV1::CookdEdx(Int_t nslices)
366 {
367 // Calculates average dE/dx for all slices and store them in the internal array fdEdx. 
368 //
369 // Parameters:
370 //  nslices : number of slices for which dE/dx should be calculated
371 // Output:
372 //  store results in the internal array fdEdx. This can be accessed with the method
373 //  AliTRDseedV1::GetdEdx()
374 //
375 // Detailed description
376 // Calculates average dE/dx for all slices. Depending on the PID methode 
377 // the number of slices can be 3 (LQ) or 8(NN). 
378 // The calculation of dQ/dl are done using the tracklet fit results (see AliTRDseedV1::GetdQdl(Int_t))
379 //
380 // The following effects are included in the calculation:
381 // 1. calibration values for t0 and vdrift (using x coordinate to calculate slice)
382 // 2. cluster sharing (optional see AliTRDrecoParam::SetClusterSharing())
383 // 3. cluster size
384 //
385
386   Int_t nclusters[kNslices]; 
387   memset(nclusters, 0, kNslices*sizeof(Int_t));
388   memset(fdEdx, 0, kNslices*sizeof(Float_t));
389
390   const Double_t kDriftLength = (.5 * AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
391
392   AliTRDcluster *c = 0x0;
393   for(int ic=0; ic<AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins(); ic++){
394     if(!(c = fClusters[ic]) && !(c = fClusters[ic+kNtb])) continue;
395     Float_t dx = TMath::Abs(fX0 - c->GetX());
396     
397     // Filter clusters for dE/dx calculation
398     
399     // 1.consider calibration effects for slice determination
400     Int_t slice;
401     if(dx<kDriftLength){ // TODO should be replaced by c->IsInChamber() 
402       slice = Int_t(dx * nslices / kDriftLength);
403     } else slice = c->GetX() < fX0 ? nslices-1 : 0;
404
405
406     // 2. take sharing into account
407     Float_t w = /*c->IsShared() ? .5 :*/ 1.;
408     
409     // 3. take into account large clusters TODO
410     //w *= c->GetNPads() > 3 ? .8 : 1.;
411     
412     //CHECK !!!
413     fdEdx[slice]   += w * GetdQdl(ic); //fdQdl[ic];
414     nclusters[slice]++;
415   } // End of loop over clusters
416
417   //if(fReconstructor->GetPIDMethod() == AliTRDReconstructor::kLQPID){
418   if(nslices == AliTRDpidUtil::kLQslices){
419   // calculate mean charge per slice (only LQ PID)
420     for(int is=0; is<nslices; is++){ 
421       if(nclusters[is]) fdEdx[is] /= nclusters[is];
422     }
423   }
424 }
425
426 //_____________________________________________________________________________
427 void AliTRDseedV1::CookLabels()
428 {
429   //
430   // Cook 2 labels for seed
431   //
432
433   Int_t labels[200];
434   Int_t out[200];
435   Int_t nlab = 0;
436   for (Int_t i = 0; i < kNclusters; i++) {
437     if (!fClusters[i]) continue;
438     for (Int_t ilab = 0; ilab < 3; ilab++) {
439       if (fClusters[i]->GetLabel(ilab) >= 0) {
440         labels[nlab] = fClusters[i]->GetLabel(ilab);
441         nlab++;
442       }
443     }
444   }
445
446   fLabels[2] = AliMathBase::Freq(nlab,labels,out,kTRUE);
447   fLabels[0] = out[0];
448   if ((fLabels[2]  > 1) && (out[3] > 1)) fLabels[1] = out[2];
449 }
450
451
452 //____________________________________________________________________
453 Float_t AliTRDseedV1::GetdQdl(Int_t ic, Float_t *dl) const
454 {
455 // Using the linear approximation of the track inside one TRD chamber (TRD tracklet) 
456 // the charge per unit length can be written as:
457 // BEGIN_LATEX
458 // #frac{dq}{dl} = #frac{q_{c}}{dx * #sqrt{1 + #(){#frac{dy}{dx}}^{2}_{fit} + #(){#frac{dy}{dx}}^{2}_{ref}}}
459 // END_LATEX
460 // where qc is the total charge collected in the current time bin and dx is the length 
461 // of the time bin. 
462 // The following correction are applied :
463 //   - charge : pad row cross corrections
464 //              [diffusion and TRF assymetry] TODO
465 //   - dx     : anisochronity, track inclination - see Fit and AliTRDcluster::GetXloc() 
466 //              and AliTRDcluster::GetYloc() for the effects taken into account
467 // 
468 // Author : Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
469 //
470   Float_t dq = 0.;
471   if(fClusters[ic]) dq += TMath::Abs(fClusters[ic]->GetQ());
472   if(fClusters[ic+kNtb]) dq += TMath::Abs(fClusters[ic+kNtb]->GetQ());
473   if(dq<1.e-3) return 0.;
474
475   Double_t dx = 0.;
476   if((ic-1>=0 && fClusters[ic-1]) &&
477      (ic+1<kNtb && fClusters[ic+1])) dx = .5*(fClusters[ic+1]->GetX() - fClusters[ic-1]->GetX());
478   else dx = fdX;
479   dx *= TMath::Sqrt(1. + fYfit[1]*fYfit[1] + fZref[1]*fZref[1]);
480
481   if(dl) (*dl) = dx;
482   return dq/dx;
483 }
484
485 //____________________________________________________________
486 Float_t AliTRDseedV1::GetMomentum(Float_t *err) const
487
488 // Returns momentum of the track after update with the current tracklet as:
489 // BEGIN_LATEX
490 // p=#frac{1}{1/p_{t}} #sqrt{1+tgl^{2}}
491 // END_LATEX
492 // and optionally the momentum error (if err is not null). 
493 // The estimated variance of the momentum is given by:
494 // BEGIN_LATEX
495 // #sigma_{p}^{2} = (#frac{dp}{dp_{t}})^{2} #sigma_{p_{t}}^{2}+(#frac{dp}{dtgl})^{2} #sigma_{tgl}^{2}+2#frac{dp}{dp_{t}}#frac{dp}{dtgl} cov(tgl,1/p_{t})
496 // END_LATEX
497 // which can be simplified to
498 // BEGIN_LATEX
499 // #sigma_{p}^{2} = p^{2}p_{t}^{4}tgl^{2}#sigma_{tgl}^{2}-2p^{2}p_{t}^{3}tgl cov(tgl,1/p_{t})+p^{2}p_{t}^{2}#sigma_{1/p_{t}}^{2}
500 // END_LATEX
501 //
502
503   Double_t p = fPt*TMath::Sqrt(1.+fZref[1]*fZref[1]);
504   Double_t p2 = p*p;
505   Double_t tgl2 = fZref[1]*fZref[1];
506   Double_t pt2 = fPt*fPt;
507   if(err){
508     Double_t s2 = 
509       p2*tgl2*pt2*pt2*fRefCov[4]
510      -2.*p2*fZref[1]*fPt*pt2*fRefCov[5]
511      +p2*pt2*fRefCov[6];
512     (*err) = TMath::Sqrt(s2);
513   }
514   return p;
515 }
516
517
518 //____________________________________________________________________
519 Float_t* AliTRDseedV1::GetProbability(Bool_t force)
520 {       
521   if(!force) return &fProb[0];
522   if(!CookPID()) return 0x0;
523   return &fProb[0];
524 }
525
526 //____________________________________________________________
527 Bool_t AliTRDseedV1::CookPID()
528 {
529 // Fill probability array for tracklet from the DB.
530 //
531 // Parameters
532 //
533 // Output
534 //   returns pointer to the probability array and 0x0 if missing DB access 
535 //
536 // Detailed description
537
538   
539   // retrive calibration db
540   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
541   if (!calibration) {
542     AliError("No access to calibration data");
543     return kFALSE;
544   }
545
546   if (!fReconstructor) {
547     AliError("Reconstructor not set.");
548     return kFALSE;
549   }
550
551   // Retrieve the CDB container class with the parametric detector response
552   const AliTRDCalPID *pd = calibration->GetPIDObject(fReconstructor->GetPIDMethod());
553   if (!pd) {
554     AliError("No access to AliTRDCalPID object");
555     return kFALSE;
556   }
557   //AliInfo(Form("Method[%d] : %s", fReconstructor->GetRecoParam() ->GetPIDMethod(), pd->IsA()->GetName()));
558
559   // calculate tracklet length TO DO
560   Float_t length = (AliTRDgeometry::AmThick() + AliTRDgeometry::DrThick());
561   /// TMath::Sqrt((1.0 - fSnp[iPlane]*fSnp[iPlane]) / (1.0 + fTgl[iPlane]*fTgl[iPlane]));
562   
563   //calculate dE/dx
564   CookdEdx(fReconstructor->GetNdEdxSlices());
565   
566   // Sets the a priori probabilities
567   for(int ispec=0; ispec<AliPID::kSPECIES; ispec++) {
568     fProb[ispec] = pd->GetProbability(ispec, GetMomentum(), &fdEdx[0], length, GetPlane());     
569   }
570
571   return kTRUE;
572 }
573
574 //____________________________________________________________________
575 Float_t AliTRDseedV1::GetQuality(Bool_t kZcorr) const
576 {
577   //
578   // Returns a quality measurement of the current seed
579   //
580
581   Float_t zcorr = kZcorr ? GetTilt() * (fZfit[0] - fZref[0]) : 0.;
582   return 
583       .5 * TMath::Abs(18.0 - GetN())
584     + 10.* TMath::Abs(fYfit[1] - fYref[1])
585     + 5. * TMath::Abs(fYfit[0] - fYref[0] + zcorr)
586     + 2. * TMath::Abs(fZfit[0] - fZref[0]) / GetPadLength();
587 }
588
589 //____________________________________________________________________
590 void AliTRDseedV1::GetCovAt(Double_t x, Double_t *cov) const
591 {
592 // Computes covariance in the y-z plane at radial point x (in tracking coordinates) 
593 // and returns the results in the preallocated array cov[3] as :
594 //   cov[0] = Var(y)
595 //   cov[1] = Cov(yz)
596 //   cov[2] = Var(z)
597 //
598 // Details
599 //
600 // For the linear transformation
601 // BEGIN_LATEX
602 // Y = T_{x} X^{T}
603 // END_LATEX
604 //   The error propagation has the general form
605 // BEGIN_LATEX
606 // C_{Y} = T_{x} C_{X} T_{x}^{T} 
607 // END_LATEX
608 //  We apply this formula 2 times. First to calculate the covariance of the tracklet 
609 // at point x we consider: 
610 // BEGIN_LATEX
611 // T_{x} = (1 x); X=(y0 dy/dx); C_{X}=#(){#splitline{Var(y0) Cov(y0, dy/dx)}{Cov(y0, dy/dx) Var(dy/dx)}} 
612 // END_LATEX
613 // and secondly to take into account the tilt angle
614 // BEGIN_LATEX
615 // T_{#alpha} = #(){#splitline{cos(#alpha) __ sin(#alpha)}{-sin(#alpha) __ cos(#alpha)}}; X=(y z); C_{X}=#(){#splitline{Var(y)    0}{0   Var(z)}} 
616 // END_LATEX
617 //
618 // using simple trigonometrics one can write for this last case
619 // BEGIN_LATEX
620 // C_{Y}=#frac{1}{1+tg^{2}#alpha} #(){#splitline{(#sigma_{y}^{2}+tg^{2}#alpha#sigma_{z}^{2}) __ tg#alpha(#sigma_{z}^{2}-#sigma_{y}^{2})}{tg#alpha(#sigma_{z}^{2}-#sigma_{y}^{2}) __ (#sigma_{z}^{2}+tg^{2}#alpha#sigma_{y}^{2})}} 
621 // END_LATEX
622 // which can be aproximated for small alphas (2 deg) with
623 // BEGIN_LATEX
624 // C_{Y}=#(){#splitline{#sigma_{y}^{2} __ (#sigma_{z}^{2}-#sigma_{y}^{2})tg#alpha}{((#sigma_{z}^{2}-#sigma_{y}^{2})tg#alpha __ #sigma_{z}^{2}}} 
625 // END_LATEX
626 //
627 // before applying the tilt rotation we also apply systematic uncertainties to the tracklet 
628 // position which can be tunned from outside via the AliTRDrecoParam::SetSysCovMatrix(). They might 
629 // account for extra misalignment/miscalibration uncertainties. 
630 //
631 // Author :
632 // Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de> 
633 // Date : Jan 8th 2009
634 //
635
636
637   Double_t xr     = fX0-x; 
638   Double_t sy2    = fCov[0] +2.*xr*fCov[1] + xr*xr*fCov[2];
639   Double_t sz2    = fS2Z;
640   //GetPadLength()*GetPadLength()/12.;
641
642   // insert systematic uncertainties
643   if(fReconstructor){
644     Double_t sys[15]; memset(sys, 0, 15*sizeof(Double_t));
645     fReconstructor->GetRecoParam()->GetSysCovMatrix(sys);
646     sy2 += sys[0];
647     sz2 += sys[1];
648   }
649   // rotate covariance matrix
650   Double_t t2 = GetTilt()*GetTilt();
651   Double_t correction = 1./(1. + t2);
652   cov[0] = (sy2+t2*sz2)*correction;
653   cov[1] = GetTilt()*(sz2 - sy2)*correction;
654   cov[2] = (t2*sy2+sz2)*correction;
655
656   //printf("C(%6.1f %+6.3f %6.1f)  [%s]\n", 1.e4*TMath::Sqrt(cov[0]), cov[1], 1.e4*TMath::Sqrt(cov[2]), IsRowCross()?" RC ":"-");
657 }
658
659 //____________________________________________________________
660 Double_t AliTRDseedV1::GetCovSqrt(Double_t *c, Double_t *d)
661 {
662 // Helper function to calculate the square root of the covariance matrix. 
663 // The input matrix is stored in the vector c and the result in the vector d. 
664 // Both arrays have to be initialized by the user with at least 3 elements. Return negative in case of failure.
665 // 
666 // For calculating the square root of the symmetric matrix c
667 // the following relation is used:
668 // BEGIN_LATEX
669 // C^{1/2} = VD^{1/2}V^{-1}
670 // END_LATEX
671 // with V being the matrix with the n eigenvectors as columns. 
672 // In case C is symmetric the followings are true:
673 //   - matrix D is diagonal with the diagonal given by the eigenvalues of C
674 //   - V = V^{-1}
675 //
676 // Author A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
677 // Date   Mar 19 2009
678
679   Double_t L[2], // eigenvalues
680            V[3]; // eigenvectors
681   // the secular equation and its solution :
682   // (c[0]-L)(c[2]-L)-c[1]^2 = 0
683   // L^2 - L*Tr(c)+DET(c) = 0
684   // L12 = [Tr(c) +- sqrt(Tr(c)^2-4*DET(c))]/2
685   Double_t Tr = c[0]+c[2],           // trace
686           DET = c[0]*c[2]-c[1]*c[1]; // determinant
687   if(TMath::Abs(DET)<1.e-20) return -1.;
688   Double_t DD = TMath::Sqrt(Tr*Tr - 4*DET);
689   L[0] = .5*(Tr + DD);
690   L[1] = .5*(Tr - DD);
691   if(L[0]<0. || L[1]<0.) return -1.;
692
693   // the sym V matrix
694   // | v00   v10|
695   // | v10   v11|
696   Double_t tmp = (L[0]-c[0])/c[1];
697   V[0] = TMath::Sqrt(1./(tmp*tmp+1));
698   V[1] = tmp*V[0];
699   V[2] = V[1]*c[1]/(L[1]-c[2]);
700   // the VD^{1/2}V is: 
701   L[0] = TMath::Sqrt(L[0]); L[1] = TMath::Sqrt(L[1]);
702   d[0] = V[0]*V[0]*L[0]+V[1]*V[1]*L[1];
703   d[1] = V[0]*V[1]*L[0]+V[1]*V[2]*L[1];
704   d[2] = V[1]*V[1]*L[0]+V[2]*V[2]*L[1];
705
706   return 1.;
707 }
708
709 //____________________________________________________________
710 Double_t AliTRDseedV1::GetCovInv(Double_t *c, Double_t *d)
711 {
712 // Helper function to calculate the inverse of the covariance matrix.
713 // The input matrix is stored in the vector c and the result in the vector d. 
714 // Both arrays have to be initialized by the user with at least 3 elements
715 // The return value is the determinant or 0 in case of singularity.
716 //
717 // Author A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de>
718 // Date   Mar 19 2009
719
720   Double_t Det = c[0]*c[2] - c[1]*c[1];
721   if(TMath::Abs(Det)<1.e-20) return 0.;
722   Double_t InvDet = 1./Det;
723   d[0] = c[2]*InvDet;
724   d[1] =-c[1]*InvDet;
725   d[2] = c[0]*InvDet;
726   return Det;
727 }
728
729 //____________________________________________________________________
730 UShort_t AliTRDseedV1::GetVolumeId() const
731 {
732   Int_t ic=0;
733   while(ic<kNclusters && !fClusters[ic]) ic++;
734   return fClusters[ic] ? fClusters[ic]->GetVolumeId() : 0;
735 }
736
737
738 //____________________________________________________________________
739 void AliTRDseedV1::Calibrate()
740 {
741 // Retrieve calibration and position parameters from OCDB. 
742 // The following information are used
743 //  - detector index
744 //  - column and row position of first attached cluster. If no clusters are attached 
745 // to the tracklet a random central chamber position (c=70, r=7) will be used.
746 //
747 // The following information is cached in the tracklet
748 //   t0 (trigger delay)
749 //   drift velocity
750 //   PRF width
751 //   omega*tau = tg(a_L)
752 //   diffusion coefficients (longitudinal and transversal)
753 //
754 // Author :
755 // Alex Bercuci <A.Bercuci@gsi.de> 
756 // Date : Jan 8th 2009
757 //
758
759   AliCDBManager *cdb = AliCDBManager::Instance();
760   if(cdb->GetRun() < 0){
761     AliError("OCDB manager not properly initialized");
762     return;
763   }
764
765   AliTRDcalibDB *calib = AliTRDcalibDB::Instance();
766   AliTRDCalROC  *vdROC = calib->GetVdriftROC(fDet),
767                 *t0ROC = calib->GetT0ROC(fDet);;
768   const AliTRDCalDet *vdDet = calib->GetVdriftDet();
769   const AliTRDCalDet *t0Det = calib->GetT0Det();
770
771   Int_t col = 70, row = 7;
772   AliTRDcluster **c = &fClusters[0];
773   if(GetN()){ 
774     Int_t ic = 0;
775     while (ic<kNclusters && !(*c)){ic++; c++;} 
776     if(*c){
777       col = (*c)->GetPadCol();
778       row = (*c)->GetPadRow();
779     }
780   }
781
782   fT0    = t0Det->GetValue(fDet) + t0ROC->GetValue(col,row);
783   fVD    = vdDet->GetValue(fDet) * vdROC->GetValue(col, row);
784   fS2PRF = calib->GetPRFWidth(fDet, col, row); fS2PRF *= fS2PRF;
785   fExB   = AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(fVD);
786   AliTRDCommonParam::Instance()->GetDiffCoeff(fDiffL,
787   fDiffT, fVD);
788   SetBit(kCalib, kTRUE);
789 }
790
791 //____________________________________________________________________
792 void AliTRDseedV1::SetOwner()
793 {
794   //AliInfo(Form("own [%s] fOwner[%s]", own?"YES":"NO", fOwner?"YES":"NO"));
795   
796   if(TestBit(kOwner)) return;
797   for(int ic=0; ic<kNclusters; ic++){
798     if(!fClusters[ic]) continue;
799     fClusters[ic] = new AliTRDcluster(*fClusters[ic]);
800   }
801   SetBit(kOwner);
802 }
803
804 //____________________________________________________________
805 void AliTRDseedV1::SetPadPlane(AliTRDpadPlane *p)
806 {
807 // Shortcut method to initialize pad geometry.
808   if(!p) return;
809   SetTilt(TMath::Tan(TMath::DegToRad()*p->GetTiltingAngle()));
810   SetPadLength(p->GetLengthIPad());
811   SetPadWidth(p->GetWidthIPad());
812 }
813
814
815 //____________________________________________________________________
816 Bool_t  AliTRDseedV1::AttachClusters(AliTRDtrackingChamber *chamber, Bool_t tilt)
817 {
818   //
819   // Projective algorithm to attach clusters to seeding tracklets
820   //
821   // Parameters
822   //
823   // Output
824   //
825   // Detailed description
826   // 1. Collapse x coordinate for the full detector plane
827   // 2. truncated mean on y (r-phi) direction
828   // 3. purge clusters
829   // 4. truncated mean on z direction
830   // 5. purge clusters
831   // 6. fit tracklet
832   //    
833   Bool_t kPRINT = kFALSE;
834   if(!fReconstructor->GetRecoParam() ){
835     AliError("Seed can not be used without a valid RecoParam.");
836     return kFALSE;
837   }
838   // Initialize reco params for this tracklet
839   // 1. first time bin in the drift region
840   Int_t t0 = 4;
841   Int_t kClmin = Int_t(fReconstructor->GetRecoParam() ->GetFindableClusters()*AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins());
842
843   Double_t syRef  = TMath::Sqrt(fRefCov[0]);
844   //define roads
845   Double_t kroady = 1.; 
846   //fReconstructor->GetRecoParam() ->GetRoad1y();
847   Double_t kroadz = GetPadLength() * 1.5 + 1.;
848   if(kPRINT) printf("AttachClusters() sy[%f] road[%f]\n", syRef, kroady);
849
850   // working variables
851   const Int_t kNrows = 16;
852   AliTRDcluster *clst[kNrows][kNclusters];
853   Double_t cond[4], dx, dy, yt, zt,
854     yres[kNrows][kNclusters];
855   Int_t idxs[kNrows][kNclusters], ncl[kNrows], ncls = 0;
856   memset(ncl, 0, kNrows*sizeof(Int_t));
857   memset(clst, 0, kNrows*kNclusters*sizeof(AliTRDcluster*));
858
859   // Do cluster projection
860   AliTRDcluster *c = 0x0;
861   AliTRDchamberTimeBin *layer = 0x0;
862   Bool_t kBUFFER = kFALSE;
863   for (Int_t it = 0; it < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins(); it++) {
864     if(!(layer = chamber->GetTB(it))) continue;
865     if(!Int_t(*layer)) continue;
866     
867     dx   = fX0 - layer->GetX();
868     yt = fYref[0] - fYref[1] * dx;
869     zt = fZref[0] - fZref[1] * dx;
870     if(kPRINT) printf("\t%2d dx[%f] yt[%f] zt[%f]\n", it, dx, yt, zt);
871
872     // select clusters on a 5 sigmaKalman level
873     cond[0] = yt; cond[2] = kroady;
874     cond[1] = zt; cond[3] = kroadz;
875     Int_t n=0, idx[6];
876     layer->GetClusters(cond, idx, n, 6);
877     for(Int_t ic = n; ic--;){
878       c  = (*layer)[idx[ic]];
879       dy = yt - c->GetY();
880       dy += tilt ? GetTilt() * (c->GetZ() - zt) : 0.;
881       // select clusters on a 3 sigmaKalman level
882 /*      if(tilt && TMath::Abs(dy) > 3.*syRef){ 
883         printf("too large !!!\n");
884         continue;
885       }*/
886       Int_t r = c->GetPadRow();
887       if(kPRINT) printf("\t\t%d dy[%f] yc[%f] r[%d]\n", ic, TMath::Abs(dy), c->GetY(), r);
888       clst[r][ncl[r]] = c;
889       idxs[r][ncl[r]] = idx[ic];
890       yres[r][ncl[r]] = dy;
891       ncl[r]++; ncls++;
892
893       if(ncl[r] >= kNclusters) {
894         AliWarning(Form("Cluster candidates reached limit %d. Some may be lost.", kNclusters));
895         kBUFFER = kTRUE;
896         break;
897       }
898     }
899     if(kBUFFER) break;
900   }
901   if(kPRINT) printf("Found %d clusters\n", ncls);
902   if(ncls<kClmin) return kFALSE;
903  
904   // analyze each row individualy
905   Double_t mean, syDis;
906   Int_t nrow[] = {0, 0, 0}, nr = 0, lr=-1;
907   for(Int_t ir=kNrows; ir--;){
908     if(!(ncl[ir])) continue;
909     if(lr>0 && lr-ir != 1){
910       if(kPRINT) printf("W - gap in rows attached !!\n"); 
911     }
912     if(kPRINT) printf("\tir[%d] lr[%d] n[%d]\n", ir, lr, ncl[ir]);
913     // Evaluate truncated mean on the y direction
914     if(ncl[ir] > 3) AliMathBase::EvaluateUni(ncl[ir], yres[ir], mean, syDis, Int_t(ncl[ir]*.8));
915     else {
916       mean = 0.; syDis = 0.;
917     } 
918
919     // TODO check mean and sigma agains cluster resolution !!
920     if(kPRINT) printf("\tr[%2d] m[%f %5.3fsigma] s[%f]\n", ir, mean, TMath::Abs(mean/syRef), syDis);
921     // select clusters on a 3 sigmaDistr level
922     Bool_t kFOUND = kFALSE;
923     for(Int_t ic = ncl[ir]; ic--;){
924       if(yres[ir][ic] - mean > 3. * syDis){ 
925         clst[ir][ic] = 0x0; continue;
926       }
927       nrow[nr]++; kFOUND = kTRUE;
928     }
929     // exit loop
930     if(kFOUND) nr++; 
931     lr = ir; if(nr>=3) break;
932   }
933   if(kPRINT) printf("lr[%d] nr[%d] nrow[0]=%d nrow[1]=%d nrow[2]=%d\n", lr, nr, nrow[0], nrow[1], nrow[2]);
934
935   // classify cluster rows
936   Int_t row = -1;
937   switch(nr){
938   case 1:
939     row = lr;
940     break;
941   case 2:
942     SetBit(kRowCross, kTRUE); // mark pad row crossing
943     if(nrow[0] > nrow[1]){ row = lr+1; lr = -1;}
944     else{ 
945       row = lr; lr = 1;
946       nrow[2] = nrow[1];
947       nrow[1] = nrow[0];
948       nrow[0] = nrow[2];
949     }
950     break;
951   case 3:
952     SetBit(kRowCross, kTRUE); // mark pad row crossing
953     break;
954   }
955   if(kPRINT) printf("\trow[%d] n[%d]\n\n", row, nrow[0]);
956   if(row<0) return kFALSE;
957
958   // Select and store clusters 
959   // We should consider here :
960   //  1. How far is the chamber boundary
961   //  2. How big is the mean
962   Int_t n = 0;
963   for (Int_t ir = 0; ir < nr; ir++) {
964     Int_t jr = row + ir*lr; 
965     if(kPRINT) printf("\tattach %d clusters for row %d\n", ncl[jr], jr);
966     for (Int_t ic = 0; ic < ncl[jr]; ic++) {
967       if(!(c = clst[jr][ic])) continue;
968       Int_t it = c->GetPadTime();
969       // TODO proper indexing of clusters !!
970       fIndexes[it+kNtb*ir]  = chamber->GetTB(it)->GetGlobalIndex(idxs[jr][ic]);
971       fClusters[it+kNtb*ir] = c;
972   
973       //printf("\tid[%2d] it[%d] idx[%d]\n", ic, it, fIndexes[it]);
974   
975       n++;
976     }
977   }  
978
979   // number of minimum numbers of clusters expected for the tracklet
980   if (n < kClmin){
981     //AliWarning(Form("Not enough clusters to fit the tracklet %d [%d].", n, kClmin));
982     return kFALSE;
983   }
984   SetN(n);
985
986   // Load calibration parameters for this tracklet  
987   Calibrate();
988
989   // calculate dx for time bins in the drift region (calibration aware)
990   Int_t irp = 0; Float_t x[2] = {0.,0.}; Int_t tb[2]={0,0};
991   for (Int_t it = t0; it < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins(); it++) {
992     if(!fClusters[it]) continue;
993     x[irp]  = fClusters[it]->GetX();
994     tb[irp] = it;
995     irp++;
996     if(irp==2) break;
997   }  
998   Int_t dtb = tb[1] - tb[0];
999   fdX = dtb ? (x[0] - x[1]) / dtb : 0.15;
1000
1001   return kTRUE;
1002 }
1003
1004 //____________________________________________________________
1005 void AliTRDseedV1::Bootstrap(const AliTRDReconstructor *rec)
1006 {
1007 //   Fill in all derived information. It has to be called after recovery from file or HLT.
1008 //   The primitive data are
1009 //   - list of clusters
1010 //   - detector (as the detector will be removed from clusters)
1011 //   - position of anode wire (fX0) - temporary
1012 //   - track reference position and direction
1013 //   - momentum of the track
1014 //   - time bin length [cm]
1015 // 
1016 //   A.Bercuci <A.Bercuci@gsi.de> Oct 30th 2008
1017 //
1018   fReconstructor = rec;
1019   AliTRDgeometry g;
1020   AliTRDpadPlane *pp = g.GetPadPlane(fDet);
1021   fPad[0] = pp->GetLengthIPad();
1022   fPad[1] = pp->GetWidthIPad();
1023   fPad[3] = TMath::Tan(TMath::DegToRad()*pp->GetTiltingAngle());
1024   //fSnp = fYref[1]/TMath::Sqrt(1+fYref[1]*fYref[1]);
1025   //fTgl = fZref[1];
1026   Int_t n = 0, nshare = 0, nused = 0;
1027   AliTRDcluster **cit = &fClusters[0];
1028   for(Int_t ic = kNclusters; ic--; cit++){
1029     if(!(*cit)) return;
1030     n++;
1031     if((*cit)->IsShared()) nshare++;
1032     if((*cit)->IsUsed()) nused++;
1033   }
1034   SetN(n); SetNUsed(nused); SetNShared(nshare);
1035   Fit();
1036   CookLabels();
1037   GetProbability();
1038 }
1039
1040
1041 //____________________________________________________________________
1042 Bool_t AliTRDseedV1::Fit(Bool_t tilt, Bool_t zcorr)
1043 {
1044 //
1045 // Linear fit of the clusters attached to the tracklet
1046 //
1047 // Parameters :
1048 //   - tilt : switch for tilt pad correction of cluster y position based on 
1049 //            the z, dzdx info from outside [default false].
1050 //   - zcorr : switch for using z information to correct for anisochronity 
1051 //            and a finner error parametrization estimation [default false]  
1052 // Output :
1053 //  True if successful
1054 //
1055 // Detailed description
1056 //
1057 //            Fit in the xy plane
1058 // 
1059 //
1060
1061   if(!IsCalibrated()) Calibrate();
1062
1063   const Int_t kClmin = 8;
1064
1065
1066   // cluster error parametrization parameters 
1067   // 1. sy total charge
1068   const Float_t sq0inv = 0.019962; // [1/q0]
1069   const Float_t sqb    = 1.0281564;    //[cm]
1070   // 2. sy for the PRF
1071   const Float_t scy[AliTRDgeometry::kNlayer][4] = {
1072     {2.827e-02, 9.600e-04, 4.296e-01, 2.271e-02},
1073     {2.952e-02,-2.198e-04, 4.146e-01, 2.339e-02},
1074     {3.090e-02, 1.514e-03, 4.020e-01, 2.402e-02},
1075     {3.260e-02,-2.037e-03, 3.946e-01, 2.509e-02},
1076     {3.439e-02,-3.601e-04, 3.883e-01, 2.623e-02},
1077     {3.510e-02, 2.066e-03, 3.651e-01, 2.588e-02},
1078   };
1079
1080   // get track direction
1081   Double_t y0   = fYref[0];
1082   Double_t dydx = fYref[1]; 
1083   Double_t z0   = fZref[0];
1084   Double_t dzdx = fZref[1];
1085   Double_t yt, zt;
1086
1087   // calculation of tg^2(phi - a_L) and tg^2(a_L)
1088   Double_t tgg = (dydx-fExB)/(1.+dydx*fExB); tgg *= tgg;
1089   //Double_t exb2= fExB*fExB;
1090
1091   //AliTRDtrackerV1::AliTRDLeastSquare fitterZ;
1092   TLinearFitter  fitterY(1, "pol1");
1093   TLinearFitter  fitterZ(1, "pol1");
1094   
1095   // book cluster information
1096   Double_t qc[kNclusters], xc[kNclusters], yc[kNclusters], zc[kNclusters], sy[kNclusters];
1097
1098   Int_t ily = AliTRDgeometry::GetLayer(fDet);
1099   Int_t n = 0;
1100   AliTRDcluster *c=0x0, **jc = &fClusters[0];
1101   for (Int_t ic=0; ic<kNtb; ic++, ++jc) {
1102     //zRow[ic] = -1;
1103     xc[ic]  = -1.;
1104     yc[ic]  = 999.;
1105     zc[ic]  = 999.;
1106     sy[ic]  = 0.;
1107     if(!(c = (*jc))) continue;
1108     if(!c->IsInChamber()) continue;
1109
1110     Float_t w = 1.;
1111     if(c->GetNPads()>4) w = .5;
1112     if(c->GetNPads()>5) w = .2;
1113     Int_t tb = c->GetLocalTimeBin();
1114
1115     qc[n]   = TMath::Abs(c->GetQ());
1116     // Radial cluster position
1117     //Int_t jc = TMath::Max(fN-3, 0);
1118     //xc[fN]   = c->GetXloc(fT0, fVD, &qc[jc], &xc[jc]/*, z0 - c->GetX()*dzdx*/);
1119     xc[n]   = fX0 - c->GetX();
1120
1121     //Double_t s2 = fS2PRF + fDiffL*fDiffL*xc[n]/(1.+2.*exb2)+tgg*xc[n]*xc[n]*exb2/12.;
1122     //yc[fN]   = c->GetYloc(s2, GetPadWidth(), xc[fN], fExB);
1123     yc[n]   = c->GetY()-AliTRDcluster::GetYcorr(ily, c->GetCenter());
1124     zc[n]   = c->GetZ();
1125
1126     // extrapolated y value for the track
1127     yt = y0 - xc[n]*dydx; 
1128     // extrapolated z value for the track
1129     zt = z0 - xc[n]*dzdx; 
1130     // tilt correction
1131     if(tilt) yc[n] -= GetTilt()*(zc[n] - zt); 
1132
1133     // ELABORATE CLUSTER ERROR
1134     // basic y error (|| to track).
1135     sy[n]  = AliTRDcluster::GetSY(tb, zcorr?zt:-1.);
1136     //printf("cluster[%d]\n\tsy[0] = %5.3e [um]\n", fN,  sy[fN]*1.e4);
1137     // y error due to total charge
1138     sy[n] += sqb*(1./qc[n] - sq0inv);
1139     //printf("\tsy[1] = %5.3e [um]\n", sy[fN]*1.e4);
1140     // y error due to PRF
1141     sy[n] += scy[ily][0]*TMath::Gaus(c->GetCenter(), scy[ily][1], scy[ily][2]) - scy[ily][3];
1142     //printf("\tsy[2] = %5.3e [um]\n", sy[fN]*1.e4);
1143
1144     sy[n] *= sy[n];
1145
1146     // ADD ERROR ON x
1147     // error of drift length parallel to the track
1148     Double_t sx = AliTRDcluster::GetSX(tb, zcorr?zt:-1.); // [cm]
1149     //printf("\tsx[0] = %5.3e [um]\n", sx*1.e4);
1150     sx *= sx; // square sx
1151
1152     // add error from ExB 
1153     sy[n] += fExB*fExB*sx;
1154     //printf("\tsy[3] = %5.3e [um^2]\n", sy[fN]*1.e8);
1155
1156     // global radial error due to misalignment/miscalibration
1157     Double_t sx0  = 0.; sx0 *= sx0;
1158     // add sx contribution to sy due to track angle
1159     sy[n] += tgg*(sx+sx0);
1160     // TODO we should add tilt pad correction here
1161     //printf("\tsy[4] = %5.3e [um^2]\n", sy[fN]*1.e8);
1162     c->SetSigmaY2(sy[n]);
1163
1164     sy[n]  = TMath::Sqrt(sy[n]);
1165     fitterY.AddPoint(&xc[n], yc[n], sy[n]);
1166     fitterZ.AddPoint(&xc[n], qc[n], 1.);
1167     n++;
1168   }
1169   // to few clusters
1170   if (n < kClmin) return kFALSE; 
1171
1172   // fit XY
1173   fitterY.Eval();
1174   fYfit[0] = fitterY.GetParameter(0);
1175   fYfit[1] = -fitterY.GetParameter(1);
1176   // store covariance
1177   Double_t *p = fitterY.GetCovarianceMatrix();
1178   fCov[0] = p[0]; // variance of y0
1179   fCov[1] = p[1]; // covariance of y0, dydx
1180   fCov[2] = p[3]; // variance of dydx
1181   // the ref radial position is set at the minimum of 
1182   // the y variance of the tracklet
1183   fX   = -fCov[1]/fCov[2];
1184
1185   // fit XZ
1186   if(IsRowCross()){
1187     Int_t ic=n=kNclusters-1; jc = &fClusters[ic];
1188     for(; ic>kNtb; ic--, --jc){
1189       if(!(c = (*jc))) continue;
1190       if(!c->IsInChamber()) continue;
1191       qc[n]   = TMath::Abs(c->GetQ());
1192       xc[n]   = fX0 - c->GetX();
1193       zc[n]   = c->GetZ();
1194       fitterZ.AddPoint(&xc[n], -qc[n], 1.);
1195       n--;
1196     }
1197     // fit XZ
1198     fitterZ.Eval();
1199     if(fitterZ.GetParameter(1)!=0.){ 
1200       fX = -fitterZ.GetParameter(0)/fitterZ.GetParameter(1);
1201       fX=(fX<0.)?0.:fX;
1202       Float_t dl = .5*AliTRDgeometry::CamHght()+AliTRDgeometry::CdrHght();
1203       fX=(fX> dl)?dl:fX;
1204       fX-=.055; // TODO to be understood
1205     }
1206
1207     fZfit[0] = .5*(zc[0]+zc[kNclusters-1]); fZfit[1] = 0.;
1208     // temporary external error parameterization
1209     fS2Z     = 0.05+0.4*TMath::Abs(fZref[1]); fS2Z *= fS2Z;
1210     // TODO correct formula
1211     //fS2Z     = sigma_x*TMath::Abs(fZref[1]);
1212   } else {
1213     fZfit[0] = zc[0]; fZfit[1] = 0.;
1214     fS2Z     = GetPadLength()*GetPadLength()/12.;
1215   }
1216   fS2Y = fCov[0] +2.*fX*fCov[1] + fX*fX*fCov[2];
1217   return kTRUE;
1218 //   // determine z offset of the fit
1219 //   Float_t zslope = 0.;
1220 //   Int_t nchanges = 0, nCross = 0;
1221 //   if(nz==2){ // tracklet is crossing pad row
1222 //     // Find the break time allowing one chage on pad-rows
1223 //     // with maximal number of accepted clusters
1224 //     Int_t padRef = zRow[0];
1225 //     for (Int_t ic=1; ic<fN; ic++) {
1226 //       if(zRow[ic] == padRef) continue;
1227 //       
1228 //       // debug
1229 //       if(zRow[ic-1] == zRow[ic]){
1230 //         printf("ERROR in pad row change!!!\n");
1231 //       }
1232 //     
1233 //       // evaluate parameters of the crossing point
1234 //       Float_t sx = (xc[ic-1] - xc[ic])*convert;
1235 //       fCross[0] = .5 * (xc[ic-1] + xc[ic]);
1236 //       fCross[2] = .5 * (zc[ic-1] + zc[ic]);
1237 //       fCross[3] = TMath::Max(dzdx * sx, .01);
1238 //       zslope    = zc[ic-1] > zc[ic] ? 1. : -1.;
1239 //       padRef    = zRow[ic];
1240 //       nCross    = ic;
1241 //       nchanges++;
1242 //     }
1243 //   }
1244 // 
1245 //   // condition on nCross and reset nchanges TODO
1246 // 
1247 //   if(nchanges==1){
1248 //     if(dzdx * zslope < 0.){
1249 //       AliInfo("Tracklet-Track mismatch in dzdx. TODO.");
1250 //     }
1251 // 
1252 // 
1253 //     //zc[nc] = fitterZ.GetFunctionParameter(0); 
1254 //     fCross[1] = fYfit[0] - fCross[0] * fYfit[1];
1255 //     fCross[0] = fX0 - fCross[0];
1256 //   }
1257 }
1258
1259
1260 /*
1261 //_____________________________________________________________________________
1262 void AliTRDseedV1::FitMI()
1263 {
1264 //
1265 // Fit the seed.
1266 // Marian Ivanov's version 
1267 //
1268 // linear fit on the y direction with respect to the reference direction. 
1269 // The residuals for each x (x = xc - x0) are deduced from:
1270 // dy = y - yt             (1)
1271 // the tilting correction is written :
1272 // y = yc + h*(zc-zt)      (2)
1273 // yt = y0+dy/dx*x         (3)
1274 // zt = z0+dz/dx*x         (4)
1275 // from (1),(2),(3) and (4)
1276 // dy = yc - y0 - (dy/dx + h*dz/dx)*x + h*(zc-z0)
1277 // the last term introduces the correction on y direction due to tilting pads. There are 2 ways to account for this:
1278 // 1. use tilting correction for calculating the y
1279 // 2. neglect tilting correction here and account for it in the error parametrization of the tracklet.
1280   const Float_t kRatio  = 0.8;
1281   const Int_t   kClmin  = 5;
1282   const Float_t kmaxtan = 2;
1283
1284   if (TMath::Abs(fYref[1]) > kmaxtan){
1285                 //printf("Exit: Abs(fYref[1]) = %3.3f, kmaxtan = %3.3f\n", TMath::Abs(fYref[1]), kmaxtan);
1286                 return;              // Track inclined too much
1287         }
1288
1289   Float_t  sigmaexp  = 0.05 + TMath::Abs(fYref[1] * 0.25); // Expected r.m.s in y direction
1290   Float_t  ycrosscor = GetPadLength() * GetTilt() * 0.5;           // Y correction for crossing 
1291   Int_t fNChange = 0;
1292
1293   Double_t sumw;
1294   Double_t sumwx;
1295   Double_t sumwx2;
1296   Double_t sumwy;
1297   Double_t sumwxy;
1298   Double_t sumwz;
1299   Double_t sumwxz;
1300
1301         // Buffering: Leave it constant fot Performance issues
1302   Int_t    zints[kNtb];            // Histograming of the z coordinate 
1303                                          // Get 1 and second max probable coodinates in z
1304   Int_t    zouts[2*kNtb];       
1305   Float_t  allowedz[kNtb];         // Allowed z for given time bin
1306   Float_t  yres[kNtb];             // Residuals from reference
1307   //Float_t  anglecor = GetTilt() * fZref[1];  // Correction to the angle
1308   
1309   Float_t pos[3*kNtb]; memset(pos, 0, 3*kNtb*sizeof(Float_t));
1310   Float_t *fX = &pos[0], *fY = &pos[kNtb], *fZ = &pos[2*kNtb];
1311   
1312   Int_t fN  = 0; AliTRDcluster *c = 0x0; 
1313   fN2 = 0;
1314   for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins(); i++) {
1315     yres[i] = 10000.0;
1316     if (!(c = fClusters[i])) continue;
1317     if(!c->IsInChamber()) continue;
1318     // Residual y
1319     //yres[i] = fY[i] - fYref[0] - (fYref[1] + anglecor) * fX[i] + GetTilt()*(fZ[i] - fZref[0]);
1320     fX[i] = fX0 - c->GetX();
1321     fY[i] = c->GetY();
1322     fZ[i] = c->GetZ();
1323     yres[i] = fY[i] - GetTilt()*(fZ[i] - (fZref[0] - fX[i]*fZref[1]));
1324     zints[fN] = Int_t(fZ[i]);
1325     fN++;
1326   }
1327
1328   if (fN < kClmin){
1329     //printf("Exit fN < kClmin: fN = %d\n", fN);
1330     return; 
1331   }
1332   Int_t nz = AliTRDtrackerV1::Freq(fN, zints, zouts, kFALSE);
1333   Float_t fZProb   = zouts[0];
1334   if (nz <= 1) zouts[3] = 0;
1335   if (zouts[1] + zouts[3] < kClmin) {
1336     //printf("Exit zouts[1] = %d, zouts[3] = %d\n",zouts[1],zouts[3]);
1337     return;
1338   }
1339   
1340   // Z distance bigger than pad - length
1341   if (TMath::Abs(zouts[0]-zouts[2]) > 12.0) zouts[3] = 0;
1342   
1343   Int_t  breaktime = -1;
1344   Bool_t mbefore   = kFALSE;
1345   Int_t  cumul[kNtb][2];
1346   Int_t  counts[2] = { 0, 0 };
1347   
1348   if (zouts[3] >= 3) {
1349
1350     //
1351     // Find the break time allowing one chage on pad-rows
1352     // with maximal number of accepted clusters
1353     //
1354     fNChange = 1;
1355     for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins(); i++) {
1356       cumul[i][0] = counts[0];
1357       cumul[i][1] = counts[1];
1358       if (TMath::Abs(fZ[i]-zouts[0]) < 2) counts[0]++;
1359       if (TMath::Abs(fZ[i]-zouts[2]) < 2) counts[1]++;
1360     }
1361     Int_t  maxcount = 0;
1362     for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins(); i++) {
1363       Int_t after  = cumul[AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()][0] - cumul[i][0];
1364       Int_t before = cumul[i][1];
1365       if (after + before > maxcount) { 
1366         maxcount  = after + before; 
1367         breaktime = i;
1368         mbefore   = kFALSE;
1369       }
1370       after  = cumul[AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()-1][1] - cumul[i][1];
1371       before = cumul[i][0];
1372       if (after + before > maxcount) { 
1373         maxcount  = after + before; 
1374         breaktime = i;
1375         mbefore   = kTRUE;
1376       }
1377     }
1378     breaktime -= 1;
1379   }
1380
1381   for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()+1; i++) {
1382     if (i >  breaktime) allowedz[i] =   mbefore  ? zouts[2] : zouts[0];
1383     if (i <= breaktime) allowedz[i] = (!mbefore) ? zouts[2] : zouts[0];
1384   }  
1385
1386   if (((allowedz[0] > allowedz[AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()]) && (fZref[1] < 0)) ||
1387       ((allowedz[0] < allowedz[AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()]) && (fZref[1] > 0))) {
1388     //
1389     // Tracklet z-direction not in correspondance with track z direction 
1390     //
1391     fNChange = 0;
1392     for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()+1; i++) {
1393       allowedz[i] = zouts[0];  // Only longest taken
1394     } 
1395   }
1396   
1397   if (fNChange > 0) {
1398     //
1399     // Cross pad -row tracklet  - take the step change into account
1400     //
1401     for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()+1; i++) {
1402       if (!fClusters[i]) continue; 
1403       if(!fClusters[i]->IsInChamber()) continue;
1404       if (TMath::Abs(fZ[i] - allowedz[i]) > 2) continue;
1405       // Residual y
1406       //yres[i] = fY[i] - fYref[0] - (fYref[1] + anglecor) * fX[i] + GetTilt()*(fZ[i] - fZref[0]);   
1407       yres[i] = fY[i] - GetTilt()*(fZ[i] - (fZref[0] - fX[i]*fZref[1]));
1408 //       if (TMath::Abs(fZ[i] - fZProb) > 2) {
1409 //         if (fZ[i] > fZProb) yres[i] += GetTilt() * GetPadLength();
1410 //         if (fZ[i] < fZProb) yres[i] -= GetTilt() * GetPadLength();
1411       }
1412     }
1413   }
1414   
1415   Double_t yres2[kNtb];
1416   Double_t mean;
1417   Double_t sigma;
1418   for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()+1; i++) {
1419     if (!fClusters[i]) continue;
1420     if(!fClusters[i]->IsInChamber()) continue;
1421     if (TMath::Abs(fZ[i] - allowedz[i]) > 2) continue;
1422     yres2[fN2] = yres[i];
1423     fN2++;
1424   }
1425   if (fN2 < kClmin) {
1426                 //printf("Exit fN2 < kClmin: fN2 = %d\n", fN2);
1427     fN2 = 0;
1428     return;
1429   }
1430   AliMathBase::EvaluateUni(fN2,yres2,mean,sigma, Int_t(fN2*kRatio-2.));
1431   if (sigma < sigmaexp * 0.8) {
1432     sigma = sigmaexp;
1433   }
1434   //Float_t fSigmaY = sigma;
1435
1436   // Reset sums
1437   sumw   = 0; 
1438   sumwx  = 0; 
1439   sumwx2 = 0;
1440   sumwy  = 0; 
1441   sumwxy = 0; 
1442   sumwz  = 0;
1443   sumwxz = 0;
1444
1445   fN2    = 0;
1446   Float_t fMeanz = 0;
1447   Float_t fMPads = 0;
1448   fUsable = 0;
1449   for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()+1; i++) {
1450     if (!fClusters[i]) continue;
1451     if (!fClusters[i]->IsInChamber()) continue;
1452     if (TMath::Abs(fZ[i] - allowedz[i]) > 2){fClusters[i] = 0x0; continue;}
1453     if (TMath::Abs(yres[i] - mean) > 4.0 * sigma){fClusters[i] = 0x0;  continue;}
1454     SETBIT(fUsable,i);
1455     fN2++;
1456     fMPads += fClusters[i]->GetNPads();
1457     Float_t weight = 1.0;
1458     if (fClusters[i]->GetNPads() > 4) weight = 0.5;
1459     if (fClusters[i]->GetNPads() > 5) weight = 0.2;
1460    
1461         
1462     Double_t x = fX[i];
1463     //printf("x = %7.3f dy = %7.3f fit %7.3f\n", x, yres[i], fY[i]-yres[i]);
1464     
1465     sumw   += weight; 
1466     sumwx  += x * weight; 
1467     sumwx2 += x*x * weight;
1468     sumwy  += weight * yres[i];  
1469     sumwxy += weight * (yres[i]) * x;
1470     sumwz  += weight * fZ[i];    
1471     sumwxz += weight * fZ[i] * x;
1472
1473   }
1474
1475   if (fN2 < kClmin){
1476                 //printf("Exit fN2 < kClmin(2): fN2 = %d\n",fN2);
1477     fN2 = 0;
1478     return;
1479   }
1480   fMeanz = sumwz / sumw;
1481   Float_t correction = 0;
1482   if (fNChange > 0) {
1483     // Tracklet on boundary
1484     if (fMeanz < fZProb) correction =  ycrosscor;
1485     if (fMeanz > fZProb) correction = -ycrosscor;
1486   }
1487
1488   Double_t det = sumw * sumwx2 - sumwx * sumwx;
1489   fYfit[0]    = (sumwx2 * sumwy  - sumwx * sumwxy) / det;
1490   fYfit[1]    = (sumw   * sumwxy - sumwx * sumwy)  / det;
1491   
1492   fS2Y = 0;
1493   for (Int_t i = 0; i < AliTRDtrackerV1::GetNTimeBins()+1; i++) {
1494     if (!TESTBIT(fUsable,i)) continue;
1495     Float_t delta = yres[i] - fYfit[0] - fYfit[1] * fX[i];
1496     fS2Y += delta*delta;
1497   }
1498   fS2Y = TMath::Sqrt(fS2Y / Float_t(fN2-2));
1499         // TEMPORARY UNTIL covariance properly calculated
1500         fS2Y = TMath::Max(fS2Y, Float_t(.1));
1501   
1502   fZfit[0]   = (sumwx2 * sumwz  - sumwx * sumwxz) / det;
1503   fZfit[1]   = (sumw   * sumwxz - sumwx * sumwz)  / det;
1504 //   fYfitR[0] += fYref[0] + correction;
1505 //   fYfitR[1] += fYref[1];
1506 //  fYfit[0]   = fYfitR[0];
1507   fYfit[1]   = -fYfit[1];
1508
1509   UpdateUsed();
1510 }*/
1511
1512 //___________________________________________________________________
1513 void AliTRDseedV1::Print(Option_t *o) const
1514 {
1515   //
1516   // Printing the seedstatus
1517   //
1518
1519   AliInfo(Form("Det[%3d] X0[%7.2f] Pad{L[%5.2f] W[%5.2f] Tilt[%+6.2f]}", fDet, fX0, GetPadLength(), GetPadWidth(), GetTilt()));
1520   AliInfo(Form("N[%2d] Nused[%2d] Nshared[%2d] [%d]", GetN(), GetNUsed(), GetNShared(), fN));
1521   AliInfo(Form("FLAGS : RC[%c] Kink[%c] SA[%c]", IsRowCross()?'y':'n', IsKink()?'y':'n', IsStandAlone()?'y':'n'));
1522
1523   Double_t cov[3], x=GetX();
1524   GetCovAt(x, cov);
1525   AliInfo("    |  x[cm]  |      y[cm]       |      z[cm]      |  dydx |  dzdx |");
1526   AliInfo(Form("Fit | %7.2f | %7.2f+-%7.2f | %7.2f+-%7.2f| %5.2f | ----- |", x, GetY(), TMath::Sqrt(cov[0]), GetZ(), TMath::Sqrt(cov[2]), fYfit[1]));
1527   AliInfo(Form("Ref | %7.2f | %7.2f+-%7.2f | %7.2f+-%7.2f| %5.2f | %5.2f |", x, fYref[0]-fX*fYref[1], TMath::Sqrt(fRefCov[0]), fZref[0]-fX*fYref[1], TMath::Sqrt(fRefCov[2]), fYref[1], fZref[1]))
1528
1529
1530   if(strcmp(o, "a")!=0) return;
1531
1532   AliTRDcluster* const* jc = &fClusters[0];
1533   for(int ic=0; ic<kNclusters; ic++, jc++) {
1534     if(!(*jc)) continue;
1535     (*jc)->Print(o);
1536   }
1537 }
1538
1539
1540 //___________________________________________________________________
1541 Bool_t AliTRDseedV1::IsEqual(const TObject *o) const
1542 {
1543   // Checks if current instance of the class has the same essential members
1544   // as the given one
1545
1546   if(!o) return kFALSE;
1547   const AliTRDseedV1 *inTracklet = dynamic_cast<const AliTRDseedV1*>(o);
1548   if(!inTracklet) return kFALSE;
1549
1550   for (Int_t i = 0; i < 2; i++){
1551     if ( fYref[i] != inTracklet->fYref[i] ) return kFALSE;
1552     if ( fZref[i] != inTracklet->fZref[i] ) return kFALSE;
1553   }
1554   
1555   if ( fS2Y != inTracklet->fS2Y ) return kFALSE;
1556   if ( GetTilt() != inTracklet->GetTilt() ) return kFALSE;
1557   if ( GetPadLength() != inTracklet->GetPadLength() ) return kFALSE;
1558   
1559   for (Int_t i = 0; i < kNclusters; i++){
1560 //     if ( fX[i] != inTracklet->GetX(i) ) return kFALSE;
1561 //     if ( fY[i] != inTracklet->GetY(i) ) return kFALSE;
1562 //     if ( fZ[i] != inTracklet->GetZ(i) ) return kFALSE;
1563     if ( fIndexes[i] != inTracklet->fIndexes[i] ) return kFALSE;
1564   }
1565 //   if ( fUsable != inTracklet->fUsable ) return kFALSE;
1566
1567   for (Int_t i=0; i < 2; i++){
1568     if ( fYfit[i] != inTracklet->fYfit[i] ) return kFALSE;
1569     if ( fZfit[i] != inTracklet->fZfit[i] ) return kFALSE;
1570     if ( fLabels[i] != inTracklet->fLabels[i] ) return kFALSE;
1571   }
1572   
1573 /*  if ( fMeanz != inTracklet->GetMeanz() ) return kFALSE;
1574   if ( fZProb != inTracklet->GetZProb() ) return kFALSE;*/
1575   if ( fN != inTracklet->fN ) return kFALSE;
1576   //if ( fNUsed != inTracklet->fNUsed ) return kFALSE;
1577   //if ( fFreq != inTracklet->GetFreq() ) return kFALSE;
1578   //if ( fNChange != inTracklet->GetNChange() ) return kFALSE;
1579    
1580   if ( fC != inTracklet->fC ) return kFALSE;
1581   //if ( fCC != inTracklet->GetCC() ) return kFALSE;
1582   if ( fChi2 != inTracklet->fChi2 ) return kFALSE;
1583   //  if ( fChi2Z != inTracklet->GetChi2Z() ) return kFALSE;
1584
1585   if ( fDet != inTracklet->fDet ) return kFALSE;
1586   if ( fPt != inTracklet->fPt ) return kFALSE;
1587   if ( fdX != inTracklet->fdX ) return kFALSE;
1588   
1589   for (Int_t iCluster = 0; iCluster < kNclusters; iCluster++){
1590     AliTRDcluster *curCluster = fClusters[iCluster];
1591     AliTRDcluster *inCluster = inTracklet->fClusters[iCluster];
1592     if (curCluster && inCluster){
1593       if (! curCluster->IsEqual(inCluster) ) {
1594         curCluster->Print();
1595         inCluster->Print();
1596         return kFALSE;
1597       }
1598     } else {
1599       // if one cluster exists, and corresponding 
1600       // in other tracklet doesn't - return kFALSE
1601       if(curCluster || inCluster) return kFALSE;
1602     }
1603   }
1604   return kTRUE;
1605 }