]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - CORRFW/AliCFUnfolding.cxx
Merge branch 'feature-movesplit'
[u/mrichter/AliRoot.git] / CORRFW / AliCFUnfolding.cxx
index e4eff9952e1be9d92e0317e5514aa93190daa876..52f4a15d7861667e947bcd4cba7d38403815deff 100644 (file)
 #include "TH3D.h"
 #include "TRandom3.h"
 
+
 ClassImp(AliCFUnfolding)
 
 //______________________________________________________________
 
 AliCFUnfolding::AliCFUnfolding() :
   TNamed(),
-  fResponse(0x0),
-  fPrior(0x0),
-  fEfficiency(0x0),
-  fMeasured(0x0),
+  fResponseOrig(0x0),
+  fPriorOrig(0x0),
+  fEfficiencyOrig(0x0),
   fMeasuredOrig(0x0),
   fMaxNumIterations(0),
   fNVariables(0),
@@ -111,7 +111,10 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding() :
   fSmoothOption("iremn"),
   fMaxConvergence(0),
   fNRandomIterations(0),
-  fOriginalPrior(0x0),
+  fResponse(0x0),
+  fPrior(0x0),
+  fEfficiency(0x0),
+  fMeasured(0x0),
   fInverseResponse(0x0),
   fMeasuredEstimate(0x0),
   fConditional(0x0),
@@ -120,7 +123,9 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding() :
   fCoordinates2N(0x0),
   fCoordinatesN_M(0x0),
   fCoordinatesN_T(0x0),
-  fRandomizedDist(0x0),
+  fRandomResponse(0x0),
+  fRandomEfficiency(0x0),
+  fRandomMeasured(0x0),
   fRandom3(0x0),
   fDeltaUnfoldedP(0x0),
   fDeltaUnfoldedN(0x0),
@@ -139,10 +144,9 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding(const Char_t* name, const Char_t* title, const In
                               Double_t maxConvergencePerDOF, UInt_t randomSeed, Int_t maxNumIterations
                               ) :
   TNamed(name,title),
-  fResponse((THnSparse*)response->Clone()),
-  fPrior(0x0),
-  fEfficiency((THnSparse*)efficiency->Clone()),
-  fMeasured((THnSparse*)measured->Clone()),
+  fResponseOrig((THnSparse*)response->Clone()),
+  fPriorOrig(0x0),
+  fEfficiencyOrig((THnSparse*)efficiency->Clone()),
   fMeasuredOrig((THnSparse*)measured->Clone()),
   fMaxNumIterations(maxNumIterations),
   fNVariables(nVar),
@@ -151,7 +155,10 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding(const Char_t* name, const Char_t* title, const In
   fSmoothOption("iremn"),
   fMaxConvergence(0),
   fNRandomIterations(maxNumIterations),
-  fOriginalPrior(0x0),
+  fResponse((THnSparse*)response->Clone()),
+  fPrior(0x0),
+  fEfficiency((THnSparse*)efficiency->Clone()),
+  fMeasured((THnSparse*)measured->Clone()),
   fInverseResponse(0x0),
   fMeasuredEstimate(0x0),
   fConditional(0x0),
@@ -160,7 +167,9 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding(const Char_t* name, const Char_t* title, const In
   fCoordinates2N(0x0),
   fCoordinatesN_M(0x0),
   fCoordinatesN_T(0x0),
-  fRandomizedDist(0x0),
+  fRandomResponse((THnSparse*)response->Clone()),
+  fRandomEfficiency((THnSparse*)efficiency->Clone()),
+  fRandomMeasured((THnSparse*)measured->Clone()),
   fRandom3(0x0),
   fDeltaUnfoldedP(0x0),
   fDeltaUnfoldedN(0x0),
@@ -176,7 +185,7 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding(const Char_t* name, const Char_t* title, const In
   if (!prior) CreateFlatPrior(); // if no prior distribution declared, simply use a flat distribution
   else {
     fPrior = (THnSparse*) prior->Clone();
-    fOriginalPrior = (THnSparse*)fPrior->Clone();
+    fPriorOrig = (THnSparse*)fPrior->Clone();
     if (fPrior->GetNdimensions() != fNVariables) 
       AliFatal(Form("The prior matrix should have %d dimensions, and it has actually %d",fNVariables,fPrior->GetNdimensions()));
   }
@@ -195,90 +204,13 @@ AliCFUnfolding::AliCFUnfolding(const Char_t* name, const Char_t* title, const In
     AliInfo(Form("measured   matrix has %d bins in dimension %d",fMeasured  ->GetAxis(iVar)->GetNbins(),iVar));
   }
 
-  fRandomizedDist = (THnSparse*) fMeasuredOrig->Clone();
-  fRandomizedDist->SetTitle("Randomized");
+  fRandomResponse  ->SetTitle("Randomized response matrix");
+  fRandomEfficiency->SetTitle("Randomized efficiency");
+  fRandomMeasured  ->SetTitle("Randomized measured");
   SetMaxConvergencePerDOF(maxConvergencePerDOF)  ;
   Init();
 }
 
-
-//______________________________________________________________
-
-AliCFUnfolding::AliCFUnfolding(const AliCFUnfolding& c) :
-  TNamed(c),
-  fResponse((THnSparse*)c.fResponse->Clone()),
-  fPrior((THnSparse*)c.fPrior->Clone()),
-  fEfficiency((THnSparse*)c.fEfficiency->Clone()),
-  fMeasured((THnSparse*)c.fMeasured->Clone()),
-  fMeasuredOrig((THnSparse*)c.fMeasuredOrig->Clone()),
-  fMaxNumIterations(c.fMaxNumIterations),
-  fNVariables(c.fNVariables),
-  fUseSmoothing(c.fUseSmoothing),
-  fSmoothFunction((TF1*)c.fSmoothFunction->Clone()),
-  fSmoothOption(c.fSmoothOption),
-  fMaxConvergence(c.fMaxConvergence),
-  fNRandomIterations(c.fNRandomIterations),
-  fOriginalPrior((THnSparse*)c.fOriginalPrior->Clone()),
-  fInverseResponse((THnSparse*)c.fInverseResponse->Clone()),
-  fMeasuredEstimate((THnSparse*)fMeasuredEstimate->Clone()),
-  fConditional((THnSparse*)c.fConditional->Clone()),
-  fUnfolded((THnSparse*)c.fUnfolded->Clone()),
-  fUnfoldedFinal((THnSparse*)c.fUnfoldedFinal->Clone()),
-  fCoordinates2N(new Int_t(*c.fCoordinates2N)),
-  fCoordinatesN_M(new Int_t(*c.fCoordinatesN_M)),
-  fCoordinatesN_T(new Int_t(*c.fCoordinatesN_T)),
-  fRandomizedDist((THnSparse*)c.fRandomizedDist->Clone()),
-  fRandom3((TRandom3*)c.fRandom3->Clone()),
-  fDeltaUnfoldedP((THnSparse*)c.fDeltaUnfoldedP),
-  fDeltaUnfoldedN((THnSparse*)c.fDeltaUnfoldedN),
-  fNCalcCorrErrors(c.fNCalcCorrErrors),
-  fRandomSeed(c.fRandomSeed)
-{
-  //
-  // copy constructor
-  //
-}
-
-//______________________________________________________________
-
-AliCFUnfolding& AliCFUnfolding::operator=(const AliCFUnfolding& c) {
-  //
-  // assignment operator
-  //
-  
-  if (this!=&c) {
-    TNamed::operator=(c);
-    fResponse = (THnSparse*)c.fResponse->Clone() ;
-    fPrior = (THnSparse*)c.fPrior->Clone() ;
-    fEfficiency = (THnSparse*)c.fEfficiency->Clone() ;
-    fMeasured = (THnSparse*)c.fMeasured->Clone() ;
-    fMeasuredOrig = ((THnSparse*)c.fMeasuredOrig->Clone()),
-    fMaxNumIterations = c.fMaxNumIterations ;
-    fNVariables = c.fNVariables ;
-    fMaxConvergence = c.fMaxConvergence ;
-    fUseSmoothing = c.fUseSmoothing ;
-    fSmoothFunction = (TF1*)c.fSmoothFunction->Clone();
-    fSmoothOption = c.fSmoothOption ;
-    fNRandomIterations = c.fNRandomIterations;
-    fOriginalPrior = (THnSparse*)c.fOriginalPrior->Clone() ;
-    fInverseResponse = (THnSparse*)c.fInverseResponse->Clone() ;
-    fMeasuredEstimate = (THnSparse*)fMeasuredEstimate->Clone() ;
-    fConditional = (THnSparse*)c.fConditional->Clone() ;
-    fUnfolded = (THnSparse*)c.fUnfolded->Clone() ;
-    fUnfoldedFinal = (THnSparse*)c.fUnfoldedFinal->Clone() ;
-    fCoordinates2N  = new Int_t(*c.fCoordinates2N)  ;
-    fCoordinatesN_M = new Int_t(*c.fCoordinatesN_M) ;
-    fCoordinatesN_T = new Int_t(*c.fCoordinatesN_T) ;
-    fRandomizedDist = (THnSparse*)c.fRandomizedDist->Clone();
-    fRandom3 = (TRandom3*)c.fRandom3->Clone();
-    fDeltaUnfoldedP = (THnSparse*)c.fDeltaUnfoldedP;
-    fDeltaUnfoldedN = (THnSparse*)c.fDeltaUnfoldedN;
-    fNCalcCorrErrors = c.fNCalcCorrErrors ;
-    fRandomSeed = c.fRandomSeed ;
-  }
-  return *this;
-}
-
 //______________________________________________________________
 
 AliCFUnfolding::~AliCFUnfolding() {
@@ -288,10 +220,11 @@ AliCFUnfolding::~AliCFUnfolding() {
   if (fResponse)           delete fResponse;
   if (fPrior)              delete fPrior;
   if (fEfficiency)         delete fEfficiency;
+  if (fEfficiencyOrig)     delete fEfficiencyOrig;
   if (fMeasured)           delete fMeasured;
   if (fMeasuredOrig)       delete fMeasuredOrig;
   if (fSmoothFunction)     delete fSmoothFunction;
-  if (fOriginalPrior)      delete fOriginalPrior;
+  if (fPriorOrig)          delete fPriorOrig;
   if (fInverseResponse)    delete fInverseResponse;
   if (fMeasuredEstimate)   delete fMeasuredEstimate;
   if (fConditional)        delete fConditional;
@@ -300,10 +233,13 @@ AliCFUnfolding::~AliCFUnfolding() {
   if (fCoordinates2N)      delete [] fCoordinates2N; 
   if (fCoordinatesN_M)     delete [] fCoordinatesN_M; 
   if (fCoordinatesN_T)     delete [] fCoordinatesN_T; 
-  if (fRandomizedDist)     delete fRandomizedDist;
+  if (fRandomResponse)     delete fRandomResponse;
+  if (fRandomEfficiency)   delete fRandomEfficiency;
+  if (fRandomMeasured)     delete fRandomMeasured;
   if (fRandom3)            delete fRandom3;
   if (fDeltaUnfoldedP)     delete fDeltaUnfoldedP;
   if (fDeltaUnfoldedN)     delete fDeltaUnfoldedN;
 }
 
 //______________________________________________________________
@@ -329,15 +265,16 @@ void AliCFUnfolding::Init() {
   fUnfolded->SetTitle("Unfolded");
   // create the frame of the measurement estimate spectrum
   fMeasuredEstimate = (THnSparse*) fMeasured->Clone();
-  // create the frame of the original measurement spectrum
-  fMeasuredOrig = (THnSparse*) fMeasured->Clone();
   
+  // create the frame of the delta profiles
   fDeltaUnfoldedP = (THnSparse*)fPrior->Clone();
   fDeltaUnfoldedP->SetTitle("#Delta unfolded");
   fDeltaUnfoldedP->Reset();
   fDeltaUnfoldedN = (THnSparse*)fPrior->Clone();
-  fDeltaUnfoldedP->SetTitle("");
+  fDeltaUnfoldedN->SetTitle("");
   fDeltaUnfoldedN->Reset();
+
+
 }
 
 
@@ -508,7 +445,7 @@ void AliCFUnfolding::CreateUnfolded() {
 
 void AliCFUnfolding::CalculateCorrelatedErrors() {
 
-  // Step 1: Create randomized distribution (fRandomizedDist) of each bin of 
+  // Step 1: Create randomized distribution (fRandomXXXX) of each bin of 
   //         the measured spectrum to calculate correlated errors. 
   //         Poisson statistics: mean = measured value of bin
   // Step 2: Unfold randomized distribution
@@ -524,28 +461,43 @@ void AliCFUnfolding::CalculateCorrelatedErrors() {
     
     // reset prior to original one
     if (fPrior) delete fPrior ;
-    fPrior = (THnSparse*) fOriginalPrior->Clone();
+    fPrior = (THnSparse*) fPriorOrig->Clone();
 
     // create randomized distribution and stick measured spectrum to it
     CreateRandomizedDist();
-    if (fMeasured) delete fMeasured ;
-    fMeasured = (THnSparse*) fRandomizedDist->Clone();
+
+    if (fResponse) delete fResponse ;
+    fResponse = (THnSparse*) fRandomResponse->Clone();
+    fResponse->SetTitle("Response");
+
+    if (fEfficiency) delete fEfficiency ;
+    fEfficiency = (THnSparse*) fRandomEfficiency->Clone();
+    fEfficiency->SetTitle("Efficiency");
+
+    if (fMeasured)   delete fMeasured   ;
+    fMeasured = (THnSparse*) fRandomMeasured->Clone();
     fMeasured->SetTitle("Measured");
 
-    //unfold fRandomizedDist
+    //unfold with randomized distributions
     Unfold();
     FillDeltaUnfoldedProfile();
   }
 
   // Get statistical errors for final unfolded spectrum
   // ie. spread of each pt bin in fDeltaUnfoldedP
-  Double_t sigma       = 0.;
-  Double_t dummy       = 0.;
+  Double_t meanx2 = 0.;
+  Double_t mean = 0.;
+  Double_t checksigma = 0.;
+  Double_t entriesInBin = 0.;
   for (Long_t iBin=0; iBin<fUnfoldedFinal->GetNbins(); iBin++) {
-    dummy = fUnfoldedFinal->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M);
-    sigma = fDeltaUnfoldedP->GetBinError(fCoordinatesN_M);
+    fUnfoldedFinal->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M);
+    mean = fDeltaUnfoldedP->GetBinContent(fCoordinatesN_M);
+    meanx2 = fDeltaUnfoldedP->GetBinError(fCoordinatesN_M);
+    entriesInBin = fDeltaUnfoldedN->GetBinContent(fCoordinatesN_M);
+    if(entriesInBin > 1.) checksigma = TMath::Sqrt((entriesInBin/(entriesInBin-1.))*TMath::Abs(meanx2-mean*mean));
+    //printf("mean %f, meanx2 %f, sigmacheck %f, nentries %f\n",mean, meanx2, checksigma,entriesInBin);
     //AliDebug(2,Form("filling error %e\n",sigma));
-    fUnfoldedFinal->SetBinError(fCoordinatesN_M,sigma);
+    fUnfoldedFinal->SetBinError(fCoordinatesN_M,checksigma);
   }
 
   // now errors are calculated
@@ -559,16 +511,26 @@ void AliCFUnfolding::CreateRandomizedDist() {
   // This distribution is created several times, each time with a different random number
   //
 
-  Double_t random = 0.;
-  Double_t measuredValue = 0.;
-  Double_t measuredError = 0.;
-
-  for (Long_t iBin=0; iBin<fRandomizedDist->GetNbins(); iBin++) {
-    measuredValue = fMeasuredOrig->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M); //used as mean
-    measuredError = fMeasuredOrig->GetBinError(fCoordinatesN_M);        //used as sigma
+  for (Long_t iBin=0; iBin<fResponseOrig->GetNbins(); iBin++) {
+    Double_t val = fResponseOrig->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M); //used as mean
+    Double_t err = fResponseOrig->GetBinError(fCoordinatesN_M);        //used as sigma
+    Double_t ran = fRandom3->Gaus(val,err);
     // random        = fRandom3->PoissonD(measuredValue); //doesn't work for normalized spectra, use Gaus (assuming raw counts in bin is large >10)
-    random        = fRandom3->Gaus(measuredValue,measuredError);
-    fRandomizedDist->SetBinContent(iBin,random);
+    fRandomResponse->SetBinContent(iBin,ran);
+  }
+  for (Long_t iBin=0; iBin<fEfficiencyOrig->GetNbins(); iBin++) {
+    Double_t val = fEfficiencyOrig->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M); //used as mean
+    Double_t err = fEfficiencyOrig->GetBinError(fCoordinatesN_M);        //used as sigma
+    Double_t ran = fRandom3->Gaus(val,err);
+    // random        = fRandom3->PoissonD(measuredValue); //doesn't work for normalized spectra, use Gaus (assuming raw counts in bin is large >10)
+    fRandomEfficiency->SetBinContent(iBin,ran);
+  }
+  for (Long_t iBin=0; iBin<fMeasuredOrig->GetNbins(); iBin++) {
+    Double_t val = fMeasuredOrig->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M); //used as mean
+    Double_t err = fMeasuredOrig->GetBinError(fCoordinatesN_M);        //used as sigma
+    Double_t ran = fRandom3->Gaus(val,err);
+    // random        = fRandom3->PoissonD(measuredValue); //doesn't work for normalized spectra, use Gaus (assuming raw counts in bin is large >10)
+    fRandomMeasured->SetBinContent(iBin,ran);
   }
 }
 
@@ -583,28 +545,30 @@ void AliCFUnfolding::FillDeltaUnfoldedProfile() {
   //  mean_{n+1} = (n*mean_n + value_{n+1}) / (n+1)
   // sigma_{n+1} = sqrt { 1/(n+1) * [ n*sigma_n^2 + (n^2+n)*(mean_{n+1}-mean_n)^2 ] }    (can this be optimized?)
 
-  for (Long_t iBin=0; iBin<fUnfolded->GetNbins(); iBin++) {
-    Double_t deltaInBin   = fUnfoldedFinal->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M) - fUnfolded->GetBinContent(iBin);
+  for (Long_t iBin=0; iBin<fUnfoldedFinal->GetNbins(); iBin++) {
+    Double_t deltaInBin   = fUnfoldedFinal->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M) - fUnfolded->GetBinContent(fCoordinatesN_M);
     Double_t entriesInBin = fDeltaUnfoldedN->GetBinContent(fCoordinatesN_M);
     //AliDebug(2,Form("%e %e ==> delta = %e\n",fUnfoldedFinal->GetBinContent(iBin,fCoordinatesN_M),fUnfolded->GetBinContent(iBin),deltaInBin));
 
+    //printf("deltaInBin %f\n",deltaInBin);
+    //printf("pt %f\n",ptaxis->GetBinCenter(iBin+1));
+    
     Double_t mean_n = fDeltaUnfoldedP->GetBinContent(fCoordinatesN_M) ;
     Double_t mean_nplus1 = mean_n ;
     mean_nplus1 *= entriesInBin ;
     mean_nplus1 += deltaInBin ;
     mean_nplus1 /= (entriesInBin+1) ;
 
-    Double_t sigma = fDeltaUnfoldedP->GetBinContent(fCoordinatesN_M) ;
-    sigma *= sigma ;
-    sigma *= entriesInBin ;
-    sigma += ( (entriesInBin*entriesInBin+entriesInBin) * TMath::Power(mean_nplus1 - mean_n,2) ) ;
-    sigma /= (entriesInBin+1) ;
-    sigma = TMath::Sqrt(sigma) ;
+    Double_t meanx2_n = fDeltaUnfoldedP->GetBinError(fCoordinatesN_M) ;
+    Double_t meanx2_nplus1 = meanx2_n ;
+    meanx2_nplus1 *= entriesInBin ;
+    meanx2_nplus1 += (deltaInBin*deltaInBin) ;
+    meanx2_nplus1 /= (entriesInBin+1) ;
 
     //AliDebug(2,Form("sigma = %e\n",sigma));
 
+    fDeltaUnfoldedP->SetBinError(fCoordinatesN_M,meanx2_nplus1) ;
     fDeltaUnfoldedP->SetBinContent(fCoordinatesN_M,mean_nplus1) ;
-    fDeltaUnfoldedP->SetBinError  (fCoordinatesN_M,sigma) ;
     fDeltaUnfoldedN->SetBinContent(fCoordinatesN_M,entriesInBin+1);
   }
 }
@@ -630,7 +594,7 @@ void AliCFUnfolding::CreateConditional() {
   //  --> R*(i,j) = R(i,j) / SUM_k{ R(k,j) }
   //
 
-  fConditional = (THnSparse*) fResponse->Clone();           // output of this function
+  fConditional = (THnSparse*) fResponse->Clone();  // output of this function
 
   Int_t* dim = new Int_t [fNVariables];
   for (Int_t iDim=0; iDim<fNVariables; iDim++) dim[iDim] = fNVariables+iDim ; //dimensions corresponding to TRUE values (i.e. from N to 2N-1)
@@ -893,7 +857,7 @@ void AliCFUnfolding::CreateFlatPrior() {
     fPrior->SetBinError  (bin,0.); // put 0 everywhere
   }
   
-  fOriginalPrior = (THnSparse*)fPrior->Clone();
+  fPriorOrig = (THnSparse*)fPrior->Clone();
 
   delete [] bin;
   delete [] bins;