JETAN/AliSISConeJetFinder.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
  17 //---------------------------------------------------------------------
  18 // FastJet v2.3.4 finder algorithm interface
  19 //
  20 // Author: swensy.jangal@ires.in2p3.fr
  21 //
  22 // Last modification: Neutral cell energy included in the jet reconstruction
  23 //
  24 // Author: Magali.estienne@subatech.in2p3.fr
  25 //---------------------------------------------------------------------
  26
  27
  28 #include <Riostream.h>
  29 #include <TArrayF.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TH1F.h>
  32 #include <TH2F.h>
  33 #include <TLorentzVector.h>
  34 #include <TRandom.h>
  35 #include <TClonesArray.h>
  36
  37 #include "AliHeader.h"
  38 #include "AliJetKineReader.h"
  39 #include "AliJetReader.h"
  40 #include "AliJetReaderHeader.h"
  41 #include "AliJetUnitArray.h"
  42 #include "AliSISConeJetFinder.h"
  43 #include "AliSISConeJetHeader.h"
  44
  45 #include "fastjet/AreaDefinition.hh"
  46 #include "fastjet/ClusterSequenceArea.hh"
  47 #include "fastjet/JetDefinition.hh"
  48 #include "fastjet/PseudoJet.hh"
  49
  50 // get info on how fastjet was configured
  51 #include "fastjet/config.h"
  52
  53 #ifdef ENABLE_PLUGIN_SISCONE
  54 #include "fastjet/SISConePlugin.hh"
  55 #endif
  56
  57 #include<sstream>  // needed for internal io
  58 #include<vector>
  59 #include <cmath>
  60
  61 using namespace std;
  62
  63
  64 ClassImp(AliSISConeJetFinder)
  65
  66
  67 //____________________________________________________________________________
  68
  69 AliSISConeJetFinder::AliSISConeJetFinder():
  70 AliJetFinder()
  71 {
  72   // Constructor
  73 }
  74
  75 //____________________________________________________________________________
  76
  77 AliSISConeJetFinder::~AliSISConeJetFinder()
  78 {
  79   // destructor
  80 }
  81
  82 //______________________________________________________________________________
  83 void AliSISConeJetFinder::FindJets()
  84 {
  85
  86   // Pick up siscone header
  87   AliSISConeJetHeader *header = (AliSISConeJetHeader*)fHeader;
  88   Int_t debug  = header->GetDebug();     // debug option
  89   Int_t fOpt    = fReader->GetReaderHeader()->GetDetector();
  90
  91   // Check if we are reading AOD jets
  92   TRefArray *refs = 0;
  93   Bool_t fromAod = !strcmp(fReader->ClassName(),"AliJetAODReader");
  94   if (fromAod) { refs = fReader->GetReferences(); }
  95
  96
  97 //******************************** SISCONE PLUGIN CONFIGURATION
  98 // Here we look for SISCone parameters in the header and we define our plugin.
  99
 100   Double_t coneRadius                = header->GetConeRadius();                 // cone radius
 101   Double_t overlapThreshold          = header->GetOverlapThreshold();           // overlap parameter
 102   Int_t    nPassMax                  = header->GetNPassMax();                   // maximum number of passes
 103   Double_t ptProtoJetMin             = header->GetPtProtojetMin();              // pT min of protojets
 104   Double_t caching                   = header->GetCaching();                    // do we record found cones for this set of data?
 105
 106 //  if (header->GetSplitMergeScale() == 0) fastjet::SISConePlugin::SplitMergeScale splitMergeScale = fastjet::SISConePlugin::SM_pttilde; // There's only one split merge scale
 107 //  Double_t splitMergeStoppingScale = header->GetSplitMergeStoppingScale(); // Additional cut on pt_tilde of protojets
 108
 109   fastjet::JetDefinition::Plugin * plugin;
 110   plugin = new fastjet::SISConePlugin(coneRadius, overlapThreshold, nPassMax, ptProtoJetMin, caching);
 111
 112   vector<fastjet::PseudoJet> inputParticles;
 113 //********************************  READING OF INPUT PARTICLES
 114 // Here we look for px, py pz and energy of each particle that we gather in a PseudoJet object, and we put all these PseudoJet in a vector of PseudoJets : input_particles.
 115
 116     if(fOpt==0)
 117       {
 118         TClonesArray *lvArray = fReader->GetMomentumArray();
 119         Int_t nIn = lvArray->GetEntries();
 120
 121         // We check if lvArray is ok
 122         if(lvArray == 0)
 123           {
 124             cout << "Could not get the momentum array" << endl;
 125             delete plugin;
 126             return;
 127           }
 128
 129         if(nIn == 0)// nIn = Number of particles in the event
 130           {
 131             if (debug) cout << "entries = 0 ; Event empty !!!" << endl ;
 132             delete plugin;
 133             return;
 134           }
 135
 136         Float_t px,py,pz,en;
 137
 138         // Load input vectors
 139         for(Int_t i = 0; i < nIn; i++)
 140           {
 141             TLorentzVector *lv = (TLorentzVector*) lvArray->At(i);
 142             px = lv->Px();
 143             py = lv->Py();
 144             pz = lv->Pz();
 145             en = lv->Energy();
 146
 147             fastjet::PseudoJet inputPart(px,py,pz,en);
 148             inputPart.set_user_index(i);
 149             inputParticles.push_back(inputPart);
 150
 151           }
 152       }
 153     else {
 154       TClonesArray* fUnit = fReader->GetUnitArray();
 155       if(fUnit == 0) { cout << "Could not get the momentum array" << endl;          delete plugin; return; }
 156       Int_t         nIn = fUnit->GetEntries();
 157       if(nIn == 0) { if (debug) cout << "entries = 0 ; Event empty !!!" << endl ;           delete plugin; return; }
 158         // Information extracted from fUnitArray
 159       // load input vectors and calculate total energy in array
 160       Float_t pt,eta,phi,theta,px,py,pz,en;
 161       Int_t ipart = 0;
 162       for(Int_t i=0; i<nIn; i++)
 163         {
 164           AliJetUnitArray *uArray = (AliJetUnitArray*)fUnit->At(i);
 165
 166           if(uArray->GetUnitEnergy()>0.){
 167
 168             // It is not necessary anymore to cut on particle pt
 169             pt    = uArray->GetUnitEnergy();
 170             eta   = uArray->GetUnitEta();
 171             phi   = uArray->GetUnitPhi();
 172             theta = EtaToTheta(eta);
 173             en    = (TMath::Abs(TMath::Sin(theta)) == 0) ? pt : pt/TMath::Abs(TMath::Sin(theta));
 174             px    = TMath::Cos(phi)*pt;
 175             py    = TMath::Sin(phi)*pt;
 176             pz    = en*TMath::TanH(eta);
 177             if(debug) cout << "pt: " << pt << ", eta: " << eta << ", phi: " << phi << ", en: " << en << ", px: " << px << ", py: " << py << ", pz: " << pz << endl;
 178
 179             fastjet::PseudoJet inputPart(px,py,pz,en); // create PseudoJet object
 180             inputPart.set_user_index(ipart); //label the particle into Fastjet algortihm
 181             inputParticles.push_back(inputPart);  // back of the input_particles vector
 182             ipart++;
 183           }
 184         } // End loop on UnitArray
 185     }
 186
 187 //******************************** CHOICE OF JET AREA
 188 // Here we determine jets area for subtracting background later
 189 // For more informations about jet areas see : The Catchment Area of Jets M. Cacciari, G. Salam and G. Soyez
 190
 191   Double_t ghostEtamax        = header->GetGhostEtaMax();       // maximum eta in which a ghost can be generated
 192   Double_t ghostArea          = header->GetGhostArea();         // area of a ghost
 193   Int_t    activeAreaRepeats  = header->GetActiveAreaRepeats(); // do we repeat area calculation?
 194   Double_t gridScatter        = header->GetGridScatter();       // fractional random fluctuations of the position of the ghosts on the y-phi grid
 195   Double_t ktScatter          = header->GetKtScatter();         // fractional random fluctuations of the tranverse momentum of the ghosts on the y-phi grid
 196   Double_t meanGhostKt        = header->GetMeanGhostKt();       // average transverse momentum of the ghosts.
 197
 198   Double_t areaTypeNumber  = header->GetAreaTypeNumber();       // the number determines jet area type
 199   fastjet::AreaType areaType = fastjet::active_area;
 200   if (areaTypeNumber == 1)  areaType = fastjet::active_area;
 201   if (areaTypeNumber == 2)  areaType = fastjet::active_area_explicit_ghosts;
 202   if (areaTypeNumber == 3)  areaType = fastjet::one_ghost_passive_area;
 203   if (areaTypeNumber == 4)  areaType = fastjet::passive_area;
 204   if (areaTypeNumber == 5)  areaType = fastjet::voronoi_area;
 205
 206   fastjet::AreaDefinition areaDef;
 207
 208   if (areaTypeNumber < 5)
 209   {
 210     fastjet::GhostedAreaSpec ghostSpec(ghostEtamax, activeAreaRepeats, ghostArea, gridScatter, ktScatter, meanGhostKt);
 211     areaDef = fastjet::AreaDefinition(areaType,ghostSpec);
 212   }
 213
 214   if (areaTypeNumber == 5)
 215   {
 216     Double_t effectiveRFact = header->GetEffectiveRFact();
 217     fastjet::VoronoiAreaSpec ghostSpec(effectiveRFact);
 218     areaDef = fastjet::AreaDefinition(areaType,ghostSpec);
 219   }
 220
 221 //********************************
 222 //********************************
 223
 224   Bool_t bgMode = header->GetBGMode();// Here one choose to subtract BG or not
 225
 226 //********************************
 227 //********************************
 228
 229 //********************************
 230 //******************************** BG SUBTRACTION
 231   if (bgMode == 1)// BG subtraction
 232   {
 233     //******************************** JETS FINDING AND EXTRACTION
 234     fastjet::ClusterSequenceArea clustSeq(inputParticles, plugin, areaDef);
 235     // Here we extract inclusive jets with pt > ptmin, sorted by pt
 236     Double_t ptMin = header->GetMinJetPt();
 237     vector<fastjet::PseudoJet> inclusiveJets = clustSeq.inclusive_jets(ptMin);
 238     vector<fastjet::PseudoJet> jets = sorted_by_pt(inclusiveJets);
 239
 240     //***************************** BACKGROUND SUBTRACTION
 241
 242     // Set the rapidity-azimuth range within which to study background
 243     Double_t rapMin = header->GetRapMin();
 244     Double_t rapMax = header->GetRapMax();
 245     Double_t phiMin = header->GetPhiMin();
 246     Double_t phiMax = header->GetPhiMax();
 247     fastjet::RangeDefinition range(rapMin, rapMax, phiMin, phiMax);
 248
 249     // rho calculus from Cambridge/Aachen clustering (not from SISCONE as it gives too small areas)
 250     Int_t algo = header->GetBGAlgorithm();
 251     fastjet::JetAlgorithm algorithm = fastjet::kt_algorithm;
 252     if (algo == 0) algorithm = fastjet::kt_algorithm;
 253     if (algo == 1) algorithm = fastjet::cambridge_algorithm;
 254     Double_t RRho = header->GetRForRho();
 255     fastjet::JetDefinition jetDefForRho(algorithm, RRho);
 256     fastjet::ClusterSequenceArea csForRho(inputParticles, jetDefForRho, areaDef);
 257     Double_t rho = csForRho.median_pt_per_unit_area_4vector(range);
 258     cout<<"rho = "<<rho<<endl;
 259
 260     // Vector of corrected jets
 261     vector<fastjet::PseudoJet> corrJets = clustSeq.subtracted_jets(rho, ptMin);
 262
 263     //***************************** JETS DISPLAY
 264
 265     for (size_t j = 0; j < jets.size(); j++)
 266     {
 267       // If the jet is only made of ghosts, continue.
 268       if (clustSeq.is_pure_ghost(jets[j]) == 1) continue;
 269
 270       // If the correction is > jet energy px = py = pz = e = 0
 271       if (corrJets[j].px() == 0 && corrJets[j].py() == 0 && corrJets[j].pz() == 0 && corrJets[j].E() == 0) continue;
 272
 273       if(debug){
 274         cout<<"********************************** Reconstructed jet(s) (non corrected)"<<endl;
 275         cout<<"Jet number "<<j+1<<" : "<<"Rapidity : "<<jets[j].rap()<<" Phi : "<<jets[j].phi()<<" pT : "<<jets[j].perp()<<" area : "<<clustSeq.area(jets[j])<<endl;
 276         cout<<"e = "<<jets[j].E()<<endl;
 277
 278         cout<<"********************************** Corrected jet(s)"<<endl;
 279         cout<<"Jet number "<<j+1<<" : "<<"Rapidity : "<<corrJets[j].rap()<<" Phi : "<<corrJets[j].phi()<<" pT : "<<corrJets[j].perp()<<endl;
 280         cout<<"e = "<<corrJets[j].E()<<endl;
 281       }
 282       // Go to write AOD info
 283       AliAODJet aodjet (corrJets[j].px(), corrJets[j].py(), corrJets[j].pz(), corrJets[j].E());
 284       if(debug) aodjet.Print("");
 285       AddJet(aodjet);
 286     }
 287   }
 288
 289 //********************************
 290 //******************************** NO BG SUBTRACTION
 291
 292   if (bgMode == 0)// No BG subtraction
 293   {
 294     //******************************** JETS FINDING AND EXTRACTION
 295     fastjet::ClusterSequenceArea clustSeq(inputParticles, plugin, areaDef);
 296     // Here we extract inclusive jets with pt > ptmin, sorted by pt
 297     Double_t ptMin = header->GetMinJetPt();
 298     vector<fastjet::PseudoJet> inclusiveJets = clustSeq.inclusive_jets(ptMin);
 299     vector<fastjet::PseudoJet> jets = sorted_by_pt(inclusiveJets);
 300
 301     //***************************** JETS DISPLAY
 302
 303     for (size_t k = 0; k < jets.size(); k++)
 304     {
 305       if(debug)
 306       {
 307         cout<<"********************************** Reconstructed jet(s) (non corrected)"<<endl;
 308         cout<<"Jet number "<<k+1<<" : "<<"Rapidity : "<<jets[k].rap()<<" Phi : "<<jets[k].phi()<<" pT : "<<jets[k].perp()<<endl;
 309         cout<<"e = "<<jets[k].E()<<endl;
 310       }
 311
 312       // Go to write AOD info
 313       Double_t area = clustSeq.area(jets[k]);
 314       AliAODJet aodjet (jets[k].px(), jets[k].py(), jets[k].pz(), jets[k].E());
 315       aodjet.SetEffArea(area,0);
 316       if(debug) aodjet.Print("");
 317       AddJet(aodjet);
 318     }
 319   }
 320
 321   delete plugin;
 322
 323 }
 324
 325 //____________________________________________________________________________
 326
 327 Float_t  AliSISConeJetFinder::EtaToTheta(Float_t arg)
 328 {
 329   //  return (180./TMath::Pi())*2.*atan(exp(-arg));
 330   return 2.*atan(exp(-arg));
 331
 332
 333 }
 334
 335 //____________________________________________________________________________
 336
 337 void AliSISConeJetFinder::InitTask(TChain *tree)
 338 {
 339
 340   printf("SISCone jet finder initialization ******************");
 341   fReader->CreateTasks(tree);
 342
 343 }
 344
 345
 346 //____________________________________________________________________________
 347
 348 void AliSISConeJetFinder::WriteJHeaderToFile() const
 349 {
 350   fHeader->Write();
 351 }
 352
 353 //____________________________________________________________________________
 354