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