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