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