ANALYSIS/AliPhysicsSelection.cxx

   1 /* $Id: AliPhysicsSelection.cxx 35782 2009-10-22 11:54:31Z jgrosseo $ */
   2
   3 /**************************************************************************
   4  * Copyright(c) 1998-2009, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  *                                                                        *
   6  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   7  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   8  *                                                                        *
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  10  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  11  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
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  14  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  15  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  16  **************************************************************************/
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //                      Implementation of   Class AliPhysicsSelection
  20 // This class selects collision candidates from data runs, applying selection cuts on triggers
  21 // and background rejection based on the content of the ESD
  22 //
  23 // Usage:
  24 //
  25 // Create the object:
  26 //   fPhysicsSelection = new AliPhysicsSelection;
  27 //
  28 // For MC data, call
  29 //   fPhysicsSelection->SetAnalyzeMC()
  30 //
  31 // To check if an event is a collision candidate, use:
  32 //   fPhysicsSelection->IsCollisionCandidate(fESD)
  33 //
  34 // After processing save the resulting histograms to a file with (a folder physics_selection
  35 //   will be created that contains the histograms):
  36 //   fPhysicsSelection->SaveHistograms("physics_selection")
  37 //
  38 // To print statistics after processing use:
  39 //   fPhysicsSelection->Print();
  40 //
  41 //   Origin: Jan Fiete Grosse-Oetringhaus, CERN
  42 //-------------------------------------------------------------------------
  43
  44 #include <Riostream.h>
  45 #include <TH1F.h>
  46 #include <TH2F.h>
  47 #include <TList.h>
  48 #include <TIterator.h>
  49 #include <TDirectory.h>
  50 #include <TObjArray.h>
  51
  52 #include <AliPhysicsSelection.h>
  53
  54 #include <AliTriggerAnalysis.h>
  55 #include <AliLog.h>
  56
  57 #include <AliESDEvent.h>
  58
  59 ClassImp(AliPhysicsSelection)
  60
  61 AliPhysicsSelection::AliPhysicsSelection() :
  62   AliAnalysisCuts("AliPhysicsSelection", "AliPhysicsSelection"),
  63   fCurrentRun(-1),
  64   fMC(kFALSE),
  65   fCollTrigClasses(),
  66   fBGTrigClasses(),
  67   fTriggerAnalysis(),
  68   fBackgroundIdentification(0),
  69   fHistStatistics(0),
  70   fHistBunchCrossing(0),
  71   fSkipTriggerClassSelection(0),
  72   fUsingCustomClasses(0)
  73 {
  74   // constructor
  75
  76   fCollTrigClasses.SetOwner(1);
  77   fBGTrigClasses.SetOwner(1);
  78   fTriggerAnalysis.SetOwner(1);
  79
  80   AliLog::SetClassDebugLevel("AliPhysicsSelection", AliLog::kWarning);
  81 }
  82
  83 AliPhysicsSelection::~AliPhysicsSelection()
  84 {
  85   // destructor
  86
  87   fCollTrigClasses.Delete();
  88   fBGTrigClasses.Delete();
  89   fTriggerAnalysis.Delete();
  90
  91   if (fHistStatistics)
  92   {
  93     delete fHistStatistics;
  94     fHistStatistics = 0;
  95   }
  96
  97   if (fHistBunchCrossing)
  98   {
  99     delete fHistBunchCrossing;
 100     fHistBunchCrossing = 0;
 101   }
 102 }
 103
 104 Bool_t AliPhysicsSelection::CheckTriggerClass(const AliESDEvent* aEsd, const char* trigger) const
 105 {
 106   // checks if the given trigger class(es) are found for the current event
 107   // format of trigger: +TRIGGER1 -TRIGGER2
 108   //   requires TRIGGER1 and rejects TRIGGER2
 109
 110   TString str(trigger);
 111   TObjArray* tokens = str.Tokenize(" ");
 112
 113   for (Int_t i=0; i < tokens->GetEntries(); i++)
 114   {
 115     TString str2(((TObjString*) tokens->At(i))->String());
 116
 117     if (str2[0] != '+' && str2[0] != '-')
 118       AliFatal(Form("Invalid trigger syntax: %s", trigger));
 119
 120     Bool_t flag = (str2[0] == '+');
 121
 122     str2.Remove(0, 1);
 123
 124     if (flag && !aEsd->IsTriggerClassFired(str2))
 125     {
 126       AliDebug(AliLog::kDebug, Form("Rejecting event because trigger class %s is not present", str2.Data()));
 127       delete tokens;
 128       return kFALSE;
 129     }
 130     if (!flag && aEsd->IsTriggerClassFired(str2))
 131     {
 132       AliDebug(AliLog::kDebug, Form("Rejecting event because trigger class %s is present", str2.Data()));
 133       delete tokens;
 134       return kFALSE;
 135     }
 136   }
 137
 138   delete tokens;
 139   return kTRUE;
 140 }
 141
 142 Bool_t AliPhysicsSelection::IsCollisionCandidate(const AliESDEvent* aEsd)
 143 {
 144   // checks if the given event is a collision candidate
 145
 146   if (fCurrentRun != aEsd->GetRunNumber())
 147     if (!Initialize(aEsd->GetRunNumber()))
 148       AliFatal(Form("Could not initialize for run %d", aEsd->GetRunNumber()));
 149
 150   const AliESDHeader* esdHeader = aEsd->GetHeader();
 151   if (!esdHeader)
 152   {
 153     AliError("ESD Header could not be retrieved");
 154     return kFALSE;
 155   }
 156
 157   // check event type; should be PHYSICS = 7 for data and 0 for MC
 158   if (!fMC)
 159   {
 160     if (esdHeader->GetEventType() != 7)
 161       return kFALSE;
 162   }
 163   else
 164   {
 165     if (esdHeader->GetEventType() != 0)
 166       AliFatal(Form("Invalid event type for MC: %d", esdHeader->GetEventType()));
 167   }
 168
 169   Bool_t accept = kFALSE;
 170
 171   Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 172   for (Int_t i=0; i < count; i++)
 173   {
 174     const char* triggerClass = 0;
 175     if (i < fCollTrigClasses.GetEntries())
 176       triggerClass = ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String();
 177     else
 178       triggerClass = ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i - fCollTrigClasses.GetEntries()))->String();
 179
 180     AliDebug(AliLog::kDebug, Form("Processing trigger class %s", triggerClass));
 181
 182     AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = static_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(i));
 183
 184     triggerAnalysis->FillTriggerClasses(aEsd);
 185
 186     if (CheckTriggerClass(aEsd, triggerClass))
 187     {
 188       triggerAnalysis->FillHistograms(aEsd);
 189
 190       fHistStatistics->Fill(1, i);
 191
 192       // hardware trigger (should only remove events for MC)
 193       // replay CINT1B hardware trigger
 194       // TODO this has to depend on the actual hardware trigger (and that depends on the run...)
 195       Int_t fastORHW = triggerAnalysis->SPDFiredChips(aEsd, 1); // SPD number of chips from trigger bits (!)
 196       Bool_t v0A = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0A);
 197       Bool_t v0C = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0C);
 198
 199       if (fastORHW == 0 && !v0A && !v0C)
 200       {
 201         AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because hardware trigger is not fired");
 202         continue;
 203       }
 204
 205       fHistStatistics->Fill(2, i);
 206
 207       // offline trigger
 208       Int_t fastOROffline = triggerAnalysis->SPDFiredChips(aEsd, 0); // SPD number of chips from clusters (!)
 209       Bool_t v0ABG = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0ABG);
 210       Bool_t v0CBG = triggerAnalysis->IsOfflineTriggerFired(aEsd, AliTriggerAnalysis::kV0CBG);
 211       Bool_t v0BG = v0ABG || v0CBG;
 212
 213       if (fastOROffline > 0)
 214         fHistStatistics->Fill(3, i);
 215       if (fastOROffline > 1)
 216         fHistStatistics->Fill(4, i);
 217
 218       if (v0A)
 219         fHistStatistics->Fill(5, i);
 220       if (v0C)
 221         fHistStatistics->Fill(6, i);
 222       if (v0ABG)
 223         fHistStatistics->Fill(7, i);
 224       if (v0CBG)
 225         fHistStatistics->Fill(8, i);
 226
 227       if (fastOROffline > 1 && !v0BG)
 228         fHistStatistics->Fill(9, i);
 229
 230       if ((fastOROffline > 0 || v0A || v0C) && !v0BG)
 231         fHistStatistics->Fill(10, i);
 232
 233       if (fastOROffline > 0 && (v0A || v0C) && !v0BG)
 234         fHistStatistics->Fill(11, i);
 235
 236       if (v0A && v0C && !v0BG)
 237         fHistStatistics->Fill(12, i);
 238
 239       if (fastOROffline > 1 || (fastOROffline > 0 && (v0A || v0C)) || (v0A && v0C))
 240       {
 241         if (!v0BG)
 242         {
 243           fHistStatistics->Fill(13, i);
 244
 245           if (fBackgroundIdentification && !fBackgroundIdentification->IsSelected(const_cast<AliESDEvent*> (aEsd)))
 246           {
 247             AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because of background identification");
 248             fHistStatistics->Fill(14, i);
 249           }
 250           else
 251           {
 252             AliDebug(AliLog::kDebug, "Accepted event for histograms");
 253
 254             fHistStatistics->Fill(15, i);
 255             fHistBunchCrossing->Fill(aEsd->GetBunchCrossNumber(), i);
 256             if (i < fCollTrigClasses.GetEntries() || fSkipTriggerClassSelection)
 257               accept = kTRUE;
 258           }
 259         }
 260         else
 261           AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because of V0 BG flag");
 262       }
 263       else
 264         AliDebug(AliLog::kDebug, "Rejecting event because trigger condition is not fulfilled");
 265     }
 266   }
 267
 268   if (accept)
 269     AliDebug(AliLog::kDebug, "Accepted event as collision candidate");
 270
 271   return accept;
 272 }
 273
 274 Int_t AliPhysicsSelection::GetTriggerScheme(UInt_t runNumber)
 275 {
 276   // returns the current trigger scheme (classes that are accepted/rejected)
 277
 278   if (fMC)
 279     return 0;
 280
 281   // TODO dependent on run number
 282
 283   switch (runNumber)
 284   {
 285     // CSMBB triggers
 286     case 104044:
 287     case 105054:
 288     case 105057:
 289       return 2;
 290   }
 291
 292   // default: CINT1 suite
 293   return 1;
 294 }
 295
 296 Bool_t AliPhysicsSelection::Initialize(UInt_t runNumber)
 297 {
 298   // initializes the object for the given run
 299   // TODO having the run number here and parameters hardcoded is clearly temporary, a way needs to be found to have a CDB-like configuration also for analysis
 300
 301   Bool_t oldStatus = TH1::AddDirectoryStatus();
 302   TH1::AddDirectory(kFALSE);
 303
 304   Int_t triggerScheme = GetTriggerScheme(runNumber);
 305
 306   if (!fUsingCustomClasses && fCurrentRun != -1 && triggerScheme != GetTriggerScheme(fCurrentRun))
 307     AliFatal("Processing several runs with different trigger schemes is not supported");
 308
 309   AliInfo(Form("Initializing for run %d", runNumber));
 310
 311   // initialize first time?
 312   if (fCurrentRun == -1)
 313   {
 314     if (fUsingCustomClasses) {
 315       AliInfo("Using user-provided trigger classes");
 316     } else {
 317       switch (triggerScheme)
 318       {
 319       case 0:
 320         fCollTrigClasses.Add(new TObjString(""));
 321         break;
 322
 323       case 1:
 324         fCollTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1B-ABCE-NOPF-ALL"));
 325         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1A-ABCE-NOPF-ALL"));
 326         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1C-ABCE-NOPF-ALL"));
 327         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CINT1-E-NOPF-ALL"));
 328         break;
 329
 330       case 2:
 331         fCollTrigClasses.Add(new TObjString("+CSMBB-ABCE-NOPF-ALL"));
 332         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CSMBA-ABCE-NOPF-ALL -CSMBB-ABCE-NOPF-ALL"));
 333         fBGTrigClasses.Add(new TObjString("+CSMBC-ABCE-NOPF-ALL -CSMBB-ABCE-NOPF-ALL"));
 334         break;
 335
 336       default:
 337         AliFatal(Form("Unsupported trigger scheme %d", triggerScheme));
 338       }
 339     }
 340
 341     Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 342
 343     for (Int_t i=0; i<count; i++)
 344     {
 345       AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = new AliTriggerAnalysis;
 346       triggerAnalysis->SetAnalyzeMC(fMC);
 347       triggerAnalysis->EnableHistograms();
 348       triggerAnalysis->SetSPDGFOThreshhold(1);
 349       fTriggerAnalysis.Add(triggerAnalysis);
 350     }
 351
 352     if (fHistStatistics)
 353       delete fHistStatistics;
 354
 355     fHistStatistics = new TH2F("fHistStatistics", "fHistStatistics;;", 15, 0.5, 15.5, count, -0.5, -0.5 + count);
 356
 357     Int_t n = 1;
 358     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Trigger class");
 359     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Hardware trigger");
 360     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 1");
 361     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 2");
 362     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0A");
 363     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0C");
 364     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0A BG");
 365     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0C BG");
 366     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 2 &!V0 BG");
 367     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "(FO >= 1 | V0A | V0C) & !V0 BG");
 368     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "FO >= 1 & (V0A | V0C) & !V0 BG");
 369     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "V0A & V0C & !V0 BG");
 370     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "(FO >= 2 | (FO >= 1 & (V0A | V0C)) | (V0A & V0C)) & !V0 BG");
 371     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Background identification");
 372     fHistStatistics->GetXaxis()->SetBinLabel(n++, "Accepted");
 373
 374     if (fHistBunchCrossing)
 375       delete fHistBunchCrossing;
 376
 377     fHistBunchCrossing = new TH2F("fHistBunchCrossing", "fHistBunchCrossing;bunch crossing number;", 4000, -0.5, 3999.5,  count, -0.5, -0.5 + count);
 378
 379     n = 1;
 380     for (Int_t i=0; i < fCollTrigClasses.GetEntries(); i++)
 381     {
 382       fHistStatistics->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String());
 383       fHistBunchCrossing->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String());
 384       n++;
 385     }
 386     for (Int_t i=0; i < fBGTrigClasses.GetEntries(); i++)
 387     {
 388       fHistStatistics->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i))->String());
 389       fHistBunchCrossing->GetYaxis()->SetBinLabel(n, ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i))->String());
 390       n++;
 391     }
 392   }
 393
 394   Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 395   for (Int_t i=0; i<count; i++)
 396   {
 397     AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = static_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(i));
 398
 399     switch (runNumber)
 400     {
 401       case 104315:
 402       case 104316:
 403       case 104320:
 404       case 104321:
 405       case 104439:
 406         triggerAnalysis->SetV0TimeOffset(7.5);
 407         break;
 408       default:
 409         triggerAnalysis->SetV0TimeOffset(0);
 410     }
 411   }
 412
 413   fCurrentRun = runNumber;
 414
 415   TH1::AddDirectory(oldStatus);
 416
 417   return kTRUE;
 418 }
 419
 420 void AliPhysicsSelection::Print(Option_t* /* option */) const
 421 {
 422   // print the configuration
 423
 424   Printf("Configuration initialized for run %d (MC: %d):", fCurrentRun, fMC);
 425
 426   Printf("Collision trigger classes:");
 427   for (Int_t i=0; i < fCollTrigClasses.GetEntries(); i++)
 428     Printf("%s", ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String().Data());
 429
 430   Printf("Background trigger classes:");
 431   for (Int_t i=0; i < fBGTrigClasses.GetEntries(); i++)
 432     Printf("%s", ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i))->String().Data());
 433
 434   AliTriggerAnalysis* triggerAnalysis = dynamic_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(0));
 435
 436   if (triggerAnalysis)
 437   {
 438     if (triggerAnalysis->GetV0TimeOffset() > 0)
 439       Printf("V0 time offset active: %.2f ns", triggerAnalysis->GetV0TimeOffset());
 440
 441     Printf("\nTotal available events:");
 442
 443     triggerAnalysis->PrintTriggerClasses();
 444   }
 445
 446   if (fHistStatistics && fCollTrigClasses.GetEntries() > 0)
 447   {
 448     Printf("\nSelection statistics for first collision trigger (%s):", ((TObjString*) fCollTrigClasses.First())->String().Data());
 449
 450     Printf("Total events with correct trigger class: %d", (Int_t) fHistStatistics->GetBinContent(1, 1));
 451     Printf("Selected collision candidates: %d", (Int_t) fHistStatistics->GetBinContent(fHistStatistics->GetXaxis()->FindBin("Accepted"), 1));
 452   }
 453
 454   if (fHistBunchCrossing)
 455   {
 456     Printf("\nBunch crossing statistics:");
 457
 458     for (Int_t i=1; i<=fHistBunchCrossing->GetNbinsY(); i++)
 459     {
 460       TString str;
 461       str.Form("Trigger %s has accepted events in the bunch crossings: ", fHistBunchCrossing->GetYaxis()->GetBinLabel(i));
 462
 463       for (Int_t j=1; j<=fHistBunchCrossing->GetNbinsX(); j++)
 464         if (fHistBunchCrossing->GetBinContent(j, i) > 0)
 465           str += Form("%d, ", (Int_t) fHistBunchCrossing->GetXaxis()->GetBinCenter(j));
 466
 467       Printf("%s", str.Data());
 468     }
 469
 470     for (Int_t j=1; j<=fHistBunchCrossing->GetNbinsX(); j++)
 471     {
 472       Int_t count = 0;
 473       for (Int_t i=1; i<=fHistBunchCrossing->GetNbinsY(); i++)
 474       {
 475         if (fHistBunchCrossing->GetBinContent(j, i) > 0)
 476           count++;
 477       }
 478       if (count > 1)
 479         Printf("WARNING: Bunch crossing %d has more than one trigger class active. Check BPTX functioning for this run!", (Int_t) fHistBunchCrossing->GetXaxis()->GetBinCenter(j));
 480     }
 481   }
 482
 483   if (fUsingCustomClasses)
 484     Printf("WARNING: Using custom trigger classes!");
 485   if (fSkipTriggerClassSelection)
 486     Printf("WARNING: Skipping trigger class selection!");
 487 }
 488
 489 Long64_t AliPhysicsSelection::Merge(TCollection* list)
 490 {
 491   // Merge a list of AliMultiplicityCorrection objects with this (needed for
 492   // PROOF).
 493   // Returns the number of merged objects (including this).
 494
 495   if (!list)
 496     return 0;
 497
 498   if (list->IsEmpty())
 499     return 1;
 500
 501   TIterator* iter = list->MakeIterator();
 502   TObject* obj;
 503
 504   // collections of all histograms
 505   const Int_t nHists = 9;
 506   TList collections[nHists];
 507
 508   Int_t count = 0;
 509   while ((obj = iter->Next())) {
 510
 511     AliPhysicsSelection* entry = dynamic_cast<AliPhysicsSelection*> (obj);
 512     if (entry == 0)
 513       continue;
 514
 515     collections[0].Add(&(entry->fTriggerAnalysis));
 516     if (entry->fHistStatistics)
 517       collections[1].Add(entry->fHistStatistics);
 518     if (entry->fHistBunchCrossing)
 519       collections[2].Add(entry->fHistBunchCrossing);
 520     if (entry->fBackgroundIdentification)
 521       collections[3].Add(entry->fBackgroundIdentification);
 522
 523     count++;
 524   }
 525
 526   fTriggerAnalysis.Merge(&collections[0]);
 527   if (fHistStatistics)
 528     fHistStatistics->Merge(&collections[1]);
 529   if (fHistBunchCrossing)
 530     fHistBunchCrossing->Merge(&collections[2]);
 531   if (fBackgroundIdentification)
 532     fBackgroundIdentification->Merge(&collections[3]);
 533
 534   delete iter;
 535
 536   return count+1;
 537 }
 538
 539 void AliPhysicsSelection::SaveHistograms(const char* folder) const
 540 {
 541   // write histograms to current directory
 542
 543   if (!fHistStatistics)
 544     return;
 545
 546   if (folder)
 547   {
 548     gDirectory->mkdir(folder);
 549     gDirectory->cd(folder);
 550   }
 551
 552   fHistStatistics->Write();
 553   fHistBunchCrossing->Write();
 554
 555   Int_t count = fCollTrigClasses.GetEntries() + fBGTrigClasses.GetEntries();
 556   for (Int_t i=0; i < count; i++)
 557   {
 558     TString triggerClass = "trigger_histograms_";
 559     if (i < fCollTrigClasses.GetEntries())
 560       triggerClass += ((TObjString*) fCollTrigClasses.At(i))->String();
 561     else
 562       triggerClass += ((TObjString*) fBGTrigClasses.At(i - fCollTrigClasses.GetEntries()))->String();
 563
 564     gDirectory->mkdir(triggerClass);
 565     gDirectory->cd(triggerClass);
 566
 567     static_cast<AliTriggerAnalysis*> (fTriggerAnalysis.At(i))->SaveHistograms();
 568
 569     gDirectory->cd("..");
 570   }
 571
 572   if (fBackgroundIdentification)
 573   {
 574     gDirectory->mkdir("background_identification");
 575     gDirectory->cd("background_identification");
 576
 577     fBackgroundIdentification->GetOutput()->Write();
 578
 579     gDirectory->cd("..");
 580   }
 581
 582   if (folder)
 583     gDirectory->cd("..");
 584 }