ITS/AliITSdEdxSamples.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2009-2012, 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 /* $Id$ */
  16
  17
  18
  19 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  20 //                                                               //
  21 // Class to store information for PID with ITS                   //
  22 // and truncated mean computation methods                        //
  23 // Origin: F.Prino, Torino, prino@to.infn.it                     //
  24 //                                                               //
  25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  26
  27 #include "AliITSPidParams.h"
  28 #include "AliITSdEdxSamples.h"
  29 #include "AliLog.h"
  30 #include <TMath.h>
  31
  32 ClassImp(AliITSdEdxSamples)
  33
  34 //______________________________________________________________________
  35 AliITSdEdxSamples::AliITSdEdxSamples():TObject(),
  36   fNSamples(0),
  37   fP(0.),
  38   fParticleSpecie(0)
  39 {
  40   // Default constructor
  41
  42   for(Int_t i=0; i<fgkMaxSamples; i++) {
  43     fdEdxSamples[i]=0.;
  44     fPAtSample[i]=0.;
  45   }
  46 }
  47
  48 //______________________________________________________________________
  49 AliITSdEdxSamples::AliITSdEdxSamples(Int_t nSamples,Double_t* samples, Double_t mom, Int_t specie) :
  50   TObject(),
  51   fNSamples(nSamples),
  52   fP(mom),
  53   fParticleSpecie(specie)
  54 {
  55   // Standard constructor
  56   for(Int_t i=0; i<fgkMaxSamples; i++)fPAtSample[i]=0.;
  57   SetSamples(nSamples,samples);
  58 }
  59 //______________________________________________________________________
  60 void AliITSdEdxSamples::SetSamples(Int_t nSamples, Double_t* samples){
  61   // Set the samples
  62
  63   if(nSamples>fgkMaxSamples){
  64     AliWarning(Form("Too many dE/dx samples,only first %d will be used",fgkMaxSamples));
  65     fNSamples=fgkMaxSamples;
  66   }else{
  67     fNSamples=nSamples;
  68   }
  69   for(Int_t i=0; i<fNSamples; i++) fdEdxSamples[i]=samples[i];
  70   for(Int_t i=fNSamples; i<fgkMaxSamples; i++) fdEdxSamples[i]=0.;
  71   return;
  72 }
  73 //______________________________________________________________________
  74 void AliITSdEdxSamples::SetSamplesAndMomenta(Int_t nSamples, Double_t* samples, Double_t* mom){
  75   // Set the samples
  76   SetSamples(nSamples,samples);
  77   for(Int_t i=0; i<fNSamples; i++) fPAtSample[i]=mom[i];
  78   for(Int_t i=fNSamples; i<fgkMaxSamples; i++) fPAtSample[i]=0.;
  79   return;
  80 }
  81 //______________________________________________________________________
  82 Double_t AliITSdEdxSamples::GetTruncatedMean(Double_t frac, Double_t mindedx) const {
  83   // compute truncated mean
  84
  85   Int_t nc=0;
  86   Double_t dedx[fgkMaxSamples];
  87   for (Int_t il=0; il<fNSamples; il++) { // count good (>0) dE/dx values
  88     if(fdEdxSamples[il]>mindedx){
  89       dedx[nc]= fdEdxSamples[il];
  90       nc++;
  91     }
  92   }
  93   if(nc<1) return 0.;
  94
  95   Int_t swap; // sort in ascending order
  96   do {
  97     swap=0;
  98     for (Int_t i=0; i<nc-1; i++) {
  99       if (dedx[i]<=dedx[i+1]) continue;
 100       Double_t tmp=dedx[i];
 101       dedx[i]=dedx[i+1];
 102       dedx[i+1]=tmp;
 103       swap++;
 104     }
 105   } while (swap);
 106
 107   Double_t sumamp=0,sumweight=0;
 108   Double_t weight[fgkMaxSamples];
 109   for(Int_t iw=0; iw<fgkMaxSamples; iw++) weight[iw]=0.;
 110   Int_t lastUsed=(Int_t)(frac*nc+0.00001);
 111   if(lastUsed==0) lastUsed=1;
 112   if(lastUsed>fgkMaxSamples) lastUsed=fgkMaxSamples;
 113   for(Int_t iw=0; iw<lastUsed; iw++) weight[iw]=1.;
 114   if((frac*nc-lastUsed)>0.4 && lastUsed<fgkMaxSamples) weight[lastUsed]=0.5;
 115   for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 116     AliDebug(5,Form("dE/dx %f   weight %f",dedx[i],weight[i]));
 117     sumamp+= dedx[i]*weight[i];
 118     sumweight+=weight[i];
 119   }
 120   if(sumweight>0.) return sumamp/sumweight;
 121   else return 0.;
 122
 123 }
 124 //______________________________________________________________________
 125 Double_t AliITSdEdxSamples::GetWeightedMean(Double_t mindedx) const {
 126   // compute generalized mean with k=-2 (used by CMS)
 127
 128   Int_t nc=0;
 129   Double_t dedx[fgkMaxSamples];
 130   for (Int_t il=0; il<fNSamples; il++) { // count good (>0) dE/dx values
 131     if(fdEdxSamples[il]>mindedx){
 132       dedx[nc]= fdEdxSamples[il];
 133       nc++;
 134     }
 135   }
 136   if(nc<1) return 0.;
 137
 138   Double_t weiSum = 0.;
 139   for (Int_t i=0; i<nc; i++) {
 140     weiSum+=TMath::Power(dedx[i],-2);
 141   }
 142   Double_t wMean=0.;
 143   if(weiSum>0.) wMean= TMath::Power(weiSum/nc,-0.5);
 144   return wMean;
 145
 146 }
 147 //______________________________________________________________________
 148 void  AliITSdEdxSamples::GetConditionalProbabilities(AliITSPidParams* pars, Double_t condprob[AliPID::kSPECIES], Double_t mindedx) const {
 149   // compute conditional probablilities
 150   const Int_t nPart = 3;
 151   Double_t itsProb[nPart] = {1,1,1}; // p, K, pi
 152
 153   for(Int_t iS=0; iS<fNSamples; iS++){
 154     Int_t iLayer=iS+3; // to match with present ITS
 155     if(iLayer>6) iLayer=6; // all extra points are treated as SSD
 156     if(fdEdxSamples[iS]<mindedx) continue;
 157     Float_t dedx = fdEdxSamples[iS];
 158     Float_t layProb = pars->GetLandauGausNorm(dedx,AliPID::kProton,fP,iLayer);
 159     itsProb[0] *= layProb;
 160
 161     layProb = pars->GetLandauGausNorm(dedx,AliPID::kKaon,fP,iLayer);
 162     if (fP < 0.16) layProb=0.00001;
 163     itsProb[1] *= layProb;
 164
 165     layProb = pars->GetLandauGausNorm(dedx,AliPID::kPion,fP,iLayer);
 166     itsProb[2] *= layProb;
 167   }
 168
 169   // Normalise probabilities
 170   Double_t sumProb = 0;
 171   for (Int_t iPart = 0; iPart < nPart; iPart++) {
 172     sumProb += itsProb[iPart];
 173   }
 174   sumProb += 2*itsProb[2]; // muon and electron cannot be distinguished from pions
 175
 176   for (Int_t iPart = 0; iPart < nPart; iPart++) {
 177     itsProb[iPart]/=sumProb;
 178   }
 179
 180   condprob[AliPID::kElectron] = itsProb[2];
 181   condprob[AliPID::kMuon] = itsProb[2];
 182   condprob[AliPID::kPion] = itsProb[2];
 183   condprob[AliPID::kKaon] = itsProb[1];
 184   condprob[AliPID::kProton] = itsProb[0];
 185   return;
 186
 187 }