MUON/AliMUONTrackReconstructor.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 /* $Id$ */
  17
  18 /// \class AliMUONTrackReconstructor
  19 /// MUON track reconstructor using the original method
  20 ///
  21 /// This class contains as data:
  22 /// - the parameters for the track reconstruction
  23 ///
  24 /// It contains as methods, among others:
  25 /// - MakeTracks to build the tracks
  26 ///
  27
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <Riostream.h>
  30 #include <TMatrixD.h>
  31
  32 #include "AliMUONVTrackReconstructor.h"
  33 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
  34 #include "AliMUONData.h"
  35 #include "AliMUONConstants.h"
  36 #include "AliMUONRawCluster.h"
  37 #include "AliMUONHitForRec.h"
  38 #include "AliMUONSegment.h"
  39 #include "AliMUONTrack.h"
  40 #include "AliLog.h"
  41 #include <TVirtualFitter.h>
  42
  43 // Functions to be minimized with Minuit
  44 void TrackChi2(Int_t &NParam, Double_t *Gradient, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t Flag);
  45 void TrackChi2MCS(Int_t &NParam, Double_t *Gradient, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t Flag);
  46
  47 void mnvertLocal(Double_t* a, Int_t l, Int_t m, Int_t n, Int_t& ifail);
  48
  49 Double_t MultipleScatteringAngle2(AliMUONTrackParam *param);
  50
  51 /// \cond CLASSIMP
  52 ClassImp(AliMUONTrackReconstructor) // Class implementation in ROOT context
  53 /// \endcond
  54
  55 //************* Defaults parameters for reconstruction
  56 const Double_t AliMUONTrackReconstructor::fgkDefaultMaxChi2 = 100.0;
  57
  58 TVirtualFitter* AliMUONTrackReconstructor::fgFitter = 0x0;
  59
  60 //__________________________________________________________________________
  61 AliMUONTrackReconstructor::AliMUONTrackReconstructor(AliMUONData* data)
  62   : AliMUONVTrackReconstructor(data),
  63     fMaxChi2(fgkDefaultMaxChi2)
  64 {
  65   /// Constructor for class AliMUONTrackReconstructor
  66
  67   // Memory allocation for the TClonesArray of reconstructed tracks
  68   fRecTracksPtr = new TClonesArray("AliMUONTrack", 10);
  69 }
  70
  71   //__________________________________________________________________________
  72 AliMUONTrackReconstructor::~AliMUONTrackReconstructor(void)
  73 {
  74   /// Destructor for class AliMUONTrackReconstructor
  75   delete fRecTracksPtr;
  76 }
  77
  78   //__________________________________________________________________________
  79 void AliMUONTrackReconstructor::AddHitsForRecFromRawClusters()
  80 {
  81   /// To add to the list of hits for reconstruction all the raw clusters
  82   TTree *TR = fMUONData->TreeR();
  83   AliMUONHitForRec *hitForRec;
  84   AliMUONRawCluster *clus;
  85   Int_t iclus, nclus, nTRentries;
  86   TClonesArray *rawclusters;
  87   AliDebug(1,"Enter AddHitsForRecFromRawClusters");
  88
  89   fMUONData->SetTreeAddress("RC");
  90   nTRentries = Int_t(TR->GetEntries());
  91   if (nTRentries != 1) {
  92     AliError(Form("nTRentries = %d not equal to 1 ",nTRentries));
  93     exit(0);
  94   }
  95   fMUONData->GetRawClusters(); // only one entry
  96
  97   // Loop over tracking chambers
  98   for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NTrackingCh(); ch++) {
  99     // number of HitsForRec to 0 for the chamber
 100     fNHitsForRecPerChamber[ch] = 0;
 101     // index of first HitForRec for the chamber
 102     if (ch == 0) fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = 0;
 103     else fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] = fNHitsForRec;
 104     rawclusters =fMUONData->RawClusters(ch);
 105     nclus = (Int_t) (rawclusters->GetEntries());
 106     // Loop over (cathode correlated) raw clusters
 107     for (iclus = 0; iclus < nclus; iclus++) {
 108       clus = (AliMUONRawCluster*) rawclusters->UncheckedAt(iclus);
 109       // new AliMUONHitForRec from raw cluster
 110       // and increment number of AliMUONHitForRec's (total and in chamber)
 111       hitForRec = new ((*fHitsForRecPtr)[fNHitsForRec]) AliMUONHitForRec(clus);
 112       fNHitsForRec++;
 113       (fNHitsForRecPerChamber[ch])++;
 114       // more information into HitForRec
 115       hitForRec->SetBendingReso2(clus->GetErrY() * clus->GetErrY());
 116       hitForRec->SetNonBendingReso2(clus->GetErrX() * clus->GetErrX());
 117       //  original raw cluster
 118       hitForRec->SetChamberNumber(ch);
 119       hitForRec->SetHitNumber(iclus);
 120       // Z coordinate of the raw cluster (cm)
 121       hitForRec->SetZ(clus->GetZ(0));
 122
 123       StdoutToAliDebug(3,
 124                        cout << "Chamber " << ch <<
 125                        " raw cluster  " << iclus << " : " << endl;
 126                        clus->Print("full");
 127                        cout << "AliMUONHitForRec number (1...): " << fNHitsForRec << endl;
 128                        hitForRec->Print("full");
 129                        );
 130     } // end of cluster loop
 131   } // end of chamber loop
 132   SortHitsForRecWithIncreasingChamber();
 133
 134   AliDebug(1,"End of AddHitsForRecFromRawClusters");
 135     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 0) {
 136       AliDebug(1, Form("NHitsForRec: %d",fNHitsForRec));
 137       for (Int_t ch = 0; ch < AliMUONConstants::NTrackingCh(); ch++) {
 138         AliDebug(1, Form("Chamber(0...): %d",ch));
 139         AliDebug(1, Form("NHitsForRec: %d", fNHitsForRecPerChamber[ch]));
 140         AliDebug(1, Form("Index(first HitForRec): %d", fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]));
 141         for (Int_t hit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 142              hit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch] + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 143              hit++) {
 144           AliDebug(1, Form("HitForRec index(0...): %d",hit));
 145           ((*fHitsForRecPtr)[hit])->Dump();
 146       }
 147     }
 148   }
 149
 150   return;
 151 }
 152
 153   //__________________________________________________________________________
 154 void AliMUONTrackReconstructor::MakeSegments(void)
 155 {
 156   /// To make the list of segments in all stations,
 157   /// from the list of hits to be reconstructed
 158   AliDebug(1,"Enter MakeSegments");
 159   // Loop over stations
 160   for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NTrackingCh()/2; st++) MakeSegmentsPerStation(st);
 161
 162   StdoutToAliDebug(3,
 163     cout << "end of MakeSegments" << endl;
 164     for (Int_t st = 0; st < AliMUONConstants::NTrackingCh()/2; st++)
 165     {
 166       cout << "station " << st
 167             << "  has " << fNSegments[st] << " segments:"
 168             << endl;
 169       for (Int_t seg = 0; seg < fNSegments[st]; seg++)
 170       {
 171               ((*fSegmentsPtr[st])[seg])->Print();
 172       }
 173     }
 174                    );
 175   return;
 176 }
 177
 178   //__________________________________________________________________________
 179 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTracks(void)
 180 {
 181   /// To make the tracks from the list of segments and points in all stations
 182   AliDebug(1,"Enter MakeTracks");
 183   // Look for candidates from at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 184   MakeTrackCandidates();
 185   // Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 186   FollowTracks();
 187   // Remove double tracks
 188   RemoveDoubleTracks();
 189   UpdateHitForRecAtHit();
 190 }
 191
 192   //__________________________________________________________________________
 193 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidates(void)
 194 {
 195   /// To make track candidates
 196   /// with at least 3 aligned points in stations(1..) 4 and 5
 197   /// (two Segment's or one Segment and one HitForRec)
 198   Int_t begStation, iBegSegment, nbCan1Seg1Hit, nbCan2Seg;
 199   AliMUONSegment *begSegment;
 200   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidates");
 201   // Loop over stations(1..) 5 and 4 for the beginning segment
 202   for (begStation = 4; begStation > 2; begStation--) {
 203     // Loop over segments in the beginning station
 204     for (iBegSegment = 0; iBegSegment < fNSegments[begStation]; iBegSegment++) {
 205       // pointer to segment
 206       begSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[begStation])[iBegSegment]);
 207       AliDebug(2,Form("Look for TrackCandidate's with Segment %d  in Station(0..) %d", iBegSegment, begStation));
 208       // Look for track candidates with two segments,
 209       // "begSegment" and all compatible segments in other station.
 210       // Only for beginning station(1..) 5
 211       // because candidates with 2 segments have to looked for only once.
 212       if (begStation == 4)
 213         nbCan2Seg = MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(begSegment);
 214       // Look for track candidates with one segment and one point,
 215       // "begSegment" and all compatible HitForRec's in other station.
 216       // Only if "begSegment" does not belong already to a track candidate.
 217       // Is that a too strong condition ????
 218       if (!(begSegment->GetInTrack()))
 219         nbCan1Seg1Hit = MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(begSegment);
 220     } // for (iBegSegment = 0;...
 221   } // for (begStation = 4;...
 222   return;
 223 }
 224
 225   //__________________________________________________________________________
 226 Int_t AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidatesWithTwoSegments(AliMUONSegment *BegSegment)
 227 {
 228   /// To make track candidates with two segments in stations(1..) 4 and 5,
 229   /// the first segment being pointed to by "BegSegment".
 230   /// Returns the number of such track candidates.
 231   Int_t endStation, iEndSegment, nbCan2Seg;
 232   AliMUONSegment *endSegment;
 233   AliMUONSegment *extrapSegment = NULL;
 234   AliMUONTrack *recTrack;
 235   Double_t mcsFactor;
 236   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidatesWithTwoSegments");
 237   // Station for the end segment
 238   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 239   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 240   mcsFactor = 0.0136 /
 241     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 242   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 243   // linear extrapolation to end station
 244   // number of candidates with 2 segments to 0
 245   nbCan2Seg = 0;
 246   // Loop over segments in the end station
 247   for (iEndSegment = 0; iEndSegment < fNSegments[endStation]; iEndSegment++) {
 248     // pointer to segment
 249     endSegment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[endStation])[iEndSegment]);
 250     // test compatibility between current segment and "extrapSegment"
 251     // 4 because 4 quantities in chi2
 252     extrapSegment =
 253       BegSegment->CreateSegmentFromLinearExtrapToStation(endSegment->GetZ(), mcsFactor);
 254     if ((endSegment->
 255          NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment,
 256                                    fMaxSigma2Distance)) <= 4.0) {
 257       // both segments compatible:
 258       // make track candidate from "begSegment" and "endSegment"
 259       AliDebug(2,Form("TrackCandidate with Segment %d in Station(0..) %d", iEndSegment, endStation));
 260       // flag for both segments in one track:
 261       // to be done in track constructor ????
 262       BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 263       endSegment->SetInTrack(kTRUE);
 264       recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks]) AliMUONTrack(BegSegment, endSegment);
 265       // Set track parameters at vertex from last stations 4 & 5
 266       CalcTrackParamAtVertex(recTrack);
 267       fNRecTracks++;
 268       if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 1) recTrack->RecursiveDump();
 269       // increment number of track candidates with 2 segments
 270       nbCan2Seg++;
 271     }
 272     delete extrapSegment; // should not delete HitForRec's it points to !!!!
 273   } // for (iEndSegment = 0;...
 274   return nbCan2Seg;
 275 }
 276
 277   //__________________________________________________________________________
 278 Int_t AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint(AliMUONSegment *BegSegment)
 279 {
 280   /// To make track candidates with one segment and one point
 281   /// in stations(1..) 4 and 5,
 282   /// the segment being pointed to by "BegSegment".
 283   Int_t ch, ch1, ch2, endStation, iHit, iHitMax, iHitMin, nbCan1Seg1Hit;
 284   AliMUONHitForRec *extrapHitForRec= NULL;
 285   AliMUONHitForRec *hit;
 286   AliMUONTrack *recTrack;
 287   Double_t mcsFactor;
 288   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidatesWithOneSegmentAndOnePoint");
 289   // station for the end point
 290   endStation = 7 - (BegSegment->GetHitForRec1())->GetChamberNumber() / 2;
 291   // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 292   mcsFactor = 0.0136 /
 293     GetBendingMomentumFromImpactParam(BegSegment->GetBendingImpact());
 294   mcsFactor     = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 295   // first and second chambers(0..) in the end station
 296   ch1 = 2 * endStation;
 297   ch2 = ch1 + 1;
 298   // number of candidates to 0
 299   nbCan1Seg1Hit = 0;
 300   // Loop over chambers of the end station
 301   for (ch = ch2; ch >= ch1; ch--) {
 302     // limits for the hit index in the loop
 303     iHitMin = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch];
 304     iHitMax = iHitMin + fNHitsForRecPerChamber[ch];
 305     // Loop over HitForRec's in the chamber
 306     for (iHit = iHitMin; iHit < iHitMax; iHit++) {
 307       // pointer to HitForRec
 308       hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 309       // test compatibility between current HitForRec and "extrapHitForRec"
 310       // 2 because 2 quantities in chi2
 311       // linear extrapolation to chamber
 312       extrapHitForRec =
 313         BegSegment->CreateHitForRecFromLinearExtrapToChamber( hit->GetZ(), mcsFactor);
 314       if ((hit->
 315            NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHitForRec,
 316                                        fMaxSigma2Distance)) <= 2.0) {
 317         // both HitForRec's compatible:
 318         // make track candidate from begSegment and current HitForRec
 319         AliDebug(2, Form("TrackCandidate with HitForRec  %d in Chamber(0..) %d", iHit, ch));
 320         // flag for beginning segments in one track:
 321         // to be done in track constructor ????
 322         BegSegment->SetInTrack(kTRUE);
 323         recTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fNRecTracks]) AliMUONTrack(BegSegment, hit);
 324         // Set track parameters at vertex from last stations 4 & 5
 325         CalcTrackParamAtVertex(recTrack);
 326         // the right place to eliminate "double counting" ???? how ????
 327         fNRecTracks++;
 328         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 1) recTrack->RecursiveDump();
 329         // increment number of track candidates
 330         nbCan1Seg1Hit++;
 331       }
 332       delete extrapHitForRec;
 333     } // for (iHit = iHitMin;...
 334   } // for (ch = ch2;...
 335   return nbCan1Seg1Hit;
 336 }
 337
 338   //__________________________________________________________________________
 339 void AliMUONTrackReconstructor::CalcTrackParamAtVertex(AliMUONTrack *Track) const
 340 {
 341   /// Set track parameters at vertex.
 342   /// TrackHit's are assumed to be only in stations(1..) 4 and 5,
 343   /// and sorted according to increasing Z.
 344   /// Parameters are calculated from information in HitForRec's
 345   /// of first and last TrackHit's.
 346   AliMUONTrackParam *trackParamVertex = Track->GetTrackParamAtVertex(); // pointer to track parameters at vertex
 347   // Pointer to HitForRec attached to first TrackParamAtHit
 348   AliMUONHitForRec *firstHit = ((AliMUONTrackParam*) (Track->GetTrackParamAtHit()->First()))->GetHitForRecPtr();
 349   // Pointer to HitForRec attached to last TrackParamAtHit
 350   AliMUONHitForRec *lastHit = ((AliMUONTrackParam*) (Track->GetTrackParamAtHit()->Last()))->GetHitForRecPtr();
 351   // Z difference between first and last hits
 352   Double_t deltaZ = firstHit->GetZ() - lastHit->GetZ();
 353   // bending slope in stations(1..) 4 and 5
 354   Double_t bendingSlope = (firstHit->GetBendingCoor() - lastHit->GetBendingCoor()) / deltaZ;
 355   trackParamVertex->SetBendingSlope(bendingSlope);
 356   // impact parameter
 357   Double_t impactParam = firstHit->GetBendingCoor() - bendingSlope * firstHit->GetZ();
 358   // signed bending momentum
 359   trackParamVertex->SetInverseBendingMomentum(1.0 / GetBendingMomentumFromImpactParam(impactParam));
 360   // bending slope at vertex
 361   trackParamVertex->SetBendingSlope(bendingSlope + impactParam / fSimpleBPosition);
 362   // non bending slope
 363   trackParamVertex->SetNonBendingSlope((firstHit->GetNonBendingCoor() - lastHit->GetNonBendingCoor()) / deltaZ);
 364   // vertex coordinates at (0,0,0)
 365   trackParamVertex->SetZ(0.0);
 366   trackParamVertex->SetBendingCoor(0.0);
 367   trackParamVertex->SetNonBendingCoor(0.0);
 368 }
 369
 370   //__________________________________________________________________________
 371 void AliMUONTrackReconstructor::FollowTracks(void)
 372 {
 373   /// Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 374   // too long: should be made more modular !!!!
 375   AliMUONHitForRec *bestHit, *extrapHit, *hit;
 376   AliMUONSegment *bestSegment, *extrapSegment, *segment;
 377   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
 378   AliMUONTrackParam *trackParam1, trackParam[2], trackParamVertex;
 379   // -1 to avoid compilation warnings
 380   Int_t ch = -1, chInStation, chBestHit = -1, iHit, iSegment, station, trackIndex;
 381   Double_t bestChi2, chi2, dZ1, dZ2, dZ3, maxSigma2Distance, mcsFactor;
 382   Double_t bendingMomentum, chi2Norm = 0.;
 383
 384
 385   // local maxSigma2Distance, for easy increase in testing
 386   maxSigma2Distance = fMaxSigma2Distance;
 387   AliDebug(2,"Enter FollowTracks");
 388   // Loop over track candidates
 389   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
 390   trackIndex = -1;
 391   while (track) {
 392     trackIndex++;
 393     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
 394     AliDebug(2,Form("FollowTracks: track candidate(0..): %d", trackIndex));
 395     // Fit track candidate from parameters at vertex
 396     // -> with 3 parameters (X_vertex and Y_vertex are fixed)
 397     // without multiple Coulomb scattering
 398     Fit(track,0,0);
 399     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel()> 2) {
 400       cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
 401            << " after fit in stations(0..) 3 and 4" << endl;
 402       track->RecursiveDump();
 403     }
 404     // Loop over stations(1..) 3, 2 and 1
 405     // something SPECIAL for stations 2 and 1 for majority 3 coincidence ????
 406     // otherwise: majority coincidence 2 !!!!
 407     for (station = 2; station >= 0; station--) {
 408       // Track parameters at first track hit (smallest Z)
 409       trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First());
 410       // extrapolation to station
 411       trackParam1->ExtrapToStation(station, trackParam);
 412       extrapSegment = new AliMUONSegment(); //  empty segment
 413       // multiple scattering factor corresponding to one chamber
 414       // and momentum in bending plane (not total)
 415       mcsFactor = 0.0136 * trackParam1->GetInverseBendingMomentum();
 416       mcsFactor = fChamberThicknessInX0 * mcsFactor * mcsFactor;
 417       // Z difference from previous station
 418       dZ1 = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station) -
 419             AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 2);
 420       // Z difference between the two previous stations
 421       dZ2 = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 2) -
 422             AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 4);
 423       // Z difference between the two chambers in the previous station
 424       dZ3 = AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station) -
 425             AliMUONConstants::DefaultChamberZ(2 * station + 1);
 426       extrapSegment->SetBendingCoorReso2(fBendingResolution * fBendingResolution);
 427       extrapSegment->SetNonBendingCoorReso2(fNonBendingResolution * fNonBendingResolution);
 428       extrapSegment->UpdateFromStationTrackParam(trackParam, mcsFactor, dZ1, dZ2, dZ3, station,
 429                                                  trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
 430       bestChi2 = 5.0;
 431       bestSegment = NULL;
 432       if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 2) {
 433         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
 434              << " Look for segment in station(0..): " << station << endl;
 435       }
 436
 437       // Loop over segments in station
 438       for (iSegment = 0; iSegment < fNSegments[station]; iSegment++) {
 439         // Look for best compatible Segment in station
 440         // should consider all possibilities ????
 441         // multiple scattering ????
 442         // separation in 2 functions: Segment and HitForRec ????
 443         segment = (AliMUONSegment*) ((*fSegmentsPtr[station])[iSegment]);
 444         // correction of corrected segment (fBendingCoor and fNonBendingCoor)
 445         // according to real Z value of "segment" and slopes of "extrapSegment"
 446         trackParam[0].ExtrapToZ(segment->GetZ());
 447         trackParam[1].ExtrapToZ(segment->GetZ()); // now same as trackParam[0] !?!?!?!?!?!
 448         extrapSegment->SetBendingCoor((&(trackParam[0]))->GetBendingCoor());
 449         extrapSegment->SetNonBendingCoor((&(trackParam[0]))->GetNonBendingCoor());
 450         extrapSegment->SetBendingSlope((&(trackParam[0]))->GetBendingSlope());
 451         extrapSegment->SetNonBendingSlope((&(trackParam[0]))->GetNonBendingSlope());
 452         chi2 = segment->NormalizedChi2WithSegment(extrapSegment, maxSigma2Distance);
 453         if (chi2 < bestChi2) {
 454           // update best Chi2 and Segment if better found
 455           bestSegment = segment;
 456           bestChi2 = chi2;
 457         }
 458       }
 459       if (bestSegment) {
 460         // best segment found: add it to track candidate
 461         trackParam[0].ExtrapToZ(bestSegment->GetZ());
 462         track->AddTrackParamAtHit(&(trackParam[0]),bestSegment->GetHitForRec1());
 463         trackParam[1].ExtrapToZ(bestSegment->GetZ()); // now same as trackParam[0] !?!?!?!?!?!
 464         track->AddTrackParamAtHit(&(trackParam[1]),bestSegment->GetHitForRec2());
 465         AliDebug(3, Form("FollowTracks: track candidate(0..): %d  Added segment in station(0..): %d", trackIndex, station));
 466         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel()>2) track->RecursiveDump();
 467       } else {
 468         // No best segment found:
 469         // Look for best compatible HitForRec in station:
 470         // should consider all possibilities ????
 471         // multiple scattering ???? do about like for extrapSegment !!!!
 472         extrapHit = new AliMUONHitForRec(); //  empty hit
 473         bestChi2 = 3.0;
 474         bestHit = NULL;
 475         AliDebug(3, Form("FollowTracks: track candidate(0..): %d Segment not found, look for hit in station(0..): %d ",
 476                          trackIndex, station));
 477
 478         // Loop over chambers of the station
 479         for (chInStation = 0; chInStation < 2; chInStation++) {
 480           ch = 2 * station + chInStation;
 481           for (iHit = fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]; iHit < fIndexOfFirstHitForRecPerChamber[ch]+fNHitsForRecPerChamber[ch]; iHit++) {
 482             hit = (AliMUONHitForRec*) ((*fHitsForRecPtr)[iHit]);
 483             // coordinates of extrapolated hit
 484             trackParam[chInStation].ExtrapToZ(hit->GetZ());
 485             extrapHit->SetBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetBendingCoor());
 486             extrapHit->SetNonBendingCoor((&(trackParam[chInStation]))->GetNonBendingCoor());
 487             // resolutions from "extrapSegment"
 488             extrapHit->SetBendingReso2(extrapSegment->GetBendingCoorReso2());
 489             extrapHit->SetNonBendingReso2(extrapSegment->GetNonBendingCoorReso2());
 490             // Loop over hits in the chamber
 491             // condition for hit not already in segment ????
 492             chi2 = hit->NormalizedChi2WithHitForRec(extrapHit, maxSigma2Distance);
 493             if (chi2 < bestChi2) {
 494               // update best Chi2 and HitForRec if better found
 495               bestHit = hit;
 496               bestChi2 = chi2;
 497               chBestHit = chInStation;
 498             }
 499           }
 500         }
 501         if (bestHit) {
 502           // best hit found: add it to track candidate
 503           trackParam[chBestHit].ExtrapToZ(bestHit->GetZ());
 504           track->AddTrackParamAtHit(&(trackParam[chBestHit]),bestHit);
 505           if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 2) {
 506             cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
 507                  << " Added hit in station(0..): " << station << endl;
 508             track->RecursiveDump();
 509           }
 510         } else {
 511           // Remove current track candidate
 512           // and corresponding TrackHit's, ...
 513           fRecTracksPtr->Remove(track);
 514           fNRecTracks--;
 515           delete extrapSegment;
 516           delete extrapHit;
 517           break; // stop the search for this candidate:
 518           // exit from the loop over station
 519         }
 520         delete extrapHit;
 521       }
 522       delete extrapSegment;
 523       // Sort TrackParamAtHit according to increasing Z
 524       track->GetTrackParamAtHit()->Sort();
 525       // Update track parameters at first track hit (smallest Z)
 526       trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First());
 527       bendingMomentum = 0.;
 528       if (TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum()) > 0.)
 529         bendingMomentum = TMath::Abs(1/(trackParam1->GetInverseBendingMomentum()));
 530       // Track removed if bendingMomentum not in window [min, max]
 531       if ((bendingMomentum < fMinBendingMomentum) || (bendingMomentum > fMaxBendingMomentum)) {
 532         fRecTracksPtr->Remove(track);
 533         fNRecTracks--;
 534         break; // stop the search for this candidate:
 535         // exit from the loop over station
 536       }
 537       // Track fit from parameters at first hit
 538       // -> with 5 parameters (momentum and position)
 539       // with multiple Coulomb scattering if all stations
 540       if (station == 0) Fit(track,1,1);
 541       // without multiple Coulomb scattering if not all stations
 542       else Fit(track,1,0);
 543       Double_t numberOfDegFree = (2.0 * track->GetNTrackHits() - 5);
 544       if (numberOfDegFree > 0) {
 545         chi2Norm =  track->GetFitFMin() / numberOfDegFree;
 546       } else {
 547         chi2Norm = 1.e10;
 548       }
 549       // Track removed if normalized chi2 too high
 550       if (chi2Norm > fMaxChi2) {
 551         fRecTracksPtr->Remove(track);
 552         fNRecTracks--;
 553         break; // stop the search for this candidate:
 554         // exit from the loop over station
 555       }
 556       if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 2) {
 557         cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
 558              << " after fit from station(0..): " << station << " to 4" << endl;
 559         track->RecursiveDump();
 560       }
 561       // Track extrapolation to the vertex through the absorber (Branson)
 562       // after going through the first station
 563       if (station == 0) {
 564         trackParamVertex = *((AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First()));
 565         (&trackParamVertex)->ExtrapToVertex(0.,0.,0.);
 566         track->SetTrackParamAtVertex(&trackParamVertex);
 567         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() > 0) {
 568           cout << "FollowTracks: track candidate(0..): " << trackIndex
 569                << " after extrapolation to vertex" << endl;
 570           track->RecursiveDump();
 571         }
 572       }
 573     } // for (station = 2;...
 574     // go really to next track
 575     track = nextTrack;
 576   } // while (track)
 577   // Compression of track array (necessary after Remove)
 578   fRecTracksPtr->Compress();
 579   return;
 580 }
 581
 582   //__________________________________________________________________________
 583 void AliMUONTrackReconstructor::Fit(AliMUONTrack *Track, Int_t FitStart, Int_t FitMCS)
 584 {
 585   /// Fit the track "Track",
 586   /// with or without multiple Coulomb scattering according to "FitMCS",
 587   /// starting, according to "FitStart",
 588   /// with track parameters at vertex or at the first TrackHit.
 589
 590   if ((FitStart != 0) && (FitStart != 1)) {
 591     cout << "ERROR in AliMUONTrackReconstructor::Fit(...)" << endl;
 592     cout << "FitStart = " << FitStart << " is neither 0 nor 1" << endl;
 593     exit(0);
 594   }
 595   if ((FitMCS != 0) && (FitMCS != 1)) {
 596     cout << "ERROR in AliMUONTrackReconstructor::Fit(...)" << endl;
 597     cout << "FitMCS = " << FitMCS << " is neither 0 nor 1" << endl;
 598     exit(0);
 599   }
 600
 601   Double_t arg[1], benC, errorParam, invBenP, lower, nonBenC, upper, x, y;
 602   char parName[50];
 603   AliMUONTrackParam *trackParam;
 604   // Check if Minuit is initialized...
 605   fgFitter = TVirtualFitter::Fitter(Track,5);
 606   fgFitter->Clear(); // necessary ???? probably yes
 607   // how to reset the printout number at every fit ????
 608   // is there any risk to leave it like that ????
 609   // how to go faster ???? choice of Minuit parameters like EDM ????
 610   // choice of function to be minimized according to fFitMCS
 611   if (FitMCS == 0) fgFitter->SetFCN(TrackChi2);
 612   else fgFitter->SetFCN(TrackChi2MCS);
 613   // Switch off printout
 614   arg[0] = -1;
 615   fgFitter->ExecuteCommand("SET PRINT", arg, 1); // More printing !!!!
 616   // No warnings
 617   fgFitter->ExecuteCommand("SET NOW", arg, 0);
 618   // Parameters according to "fFitStart"
 619   // (should be a function to be used at every place where needed ????)
 620   if (FitStart == 0) trackParam = Track->GetTrackParamAtVertex();
 621   else trackParam = (AliMUONTrackParam*) (Track->GetTrackParamAtHit()->First());
 622   // set first 3 Minuit parameters
 623   // could be tried with no limits for the search (min=max=0) ????
 624   fgFitter->SetParameter(0, "InvBenP",
 625                          trackParam->GetInverseBendingMomentum(),
 626                          0.003, -0.4, 0.4);
 627   fgFitter->SetParameter(1, "BenS",
 628                          trackParam->GetBendingSlope(),
 629                          0.001, -0.5, 0.5);
 630   fgFitter->SetParameter(2, "NonBenS",
 631                          trackParam->GetNonBendingSlope(),
 632                          0.001, -0.5, 0.5);
 633   if (FitStart == 1) {
 634     // set last 2 Minuit parameters when we start from first track hit
 635     // mandatory limits in Bending to avoid NaN values of parameters
 636     fgFitter->SetParameter(3, "X",
 637                            trackParam->GetNonBendingCoor(),
 638                            0.03, -500.0, 500.0);
 639     // mandatory limits in non Bending to avoid NaN values of parameters
 640     fgFitter->SetParameter(4, "Y",
 641                            trackParam->GetBendingCoor(),
 642                            0.10, -500.0, 500.0);
 643   }
 644   // search without gradient calculation in the function
 645   fgFitter->ExecuteCommand("SET NOGRADIENT", arg, 0);
 646   // minimization
 647   fgFitter->ExecuteCommand("MINIMIZE", arg, 0);
 648   // exit from Minuit
 649   //  fgFitter->ExecuteCommand("EXIT", arg, 0); // necessary ????
 650   // get results into "invBenP", "benC", "nonBenC" ("x", "y")
 651   fgFitter->GetParameter(0, parName, invBenP, errorParam, lower, upper);
 652   trackParam->SetInverseBendingMomentum(invBenP);
 653   fgFitter->GetParameter(1, parName, benC, errorParam, lower, upper);
 654   trackParam->SetBendingSlope(benC);
 655   fgFitter->GetParameter(2, parName, nonBenC, errorParam, lower, upper);
 656   trackParam->SetNonBendingSlope(nonBenC);
 657   if (FitStart == 1) {
 658     fgFitter->GetParameter(3, parName, x, errorParam, lower, upper);
 659     trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 660     fgFitter->GetParameter(4, parName, y, errorParam, lower, upper);
 661     trackParam->SetBendingCoor(y);
 662   }
 663   // global result of the fit
 664   Double_t fedm, errdef, fitFMin;
 665   Int_t npari, nparx;
 666   fgFitter->GetStats(fitFMin, fedm, errdef, npari, nparx);
 667   Track->SetFitFMin(fitFMin);
 668 }
 669
 670   //__________________________________________________________________________
 671 void TrackChi2(Int_t &NParam, Double_t * /*Gradient*/, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t /*Flag*/)
 672 {
 673   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting,
 674   /// with "NParam" parameters
 675   /// and their current values in array pointed to by "Param".
 676   /// Assumes that the track hits are sorted according to increasing Z.
 677   /// Track parameters at each TrackHit are updated accordingly.
 678   /// Multiple Coulomb scattering is not taken into account
 679   AliMUONTrack *trackBeingFitted;
 680   AliMUONTrackParam param1;
 681   AliMUONTrackParam* trackParamAtHit;
 682   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 683   Chi2 = 0.0; // initialize Chi2
 684   // copy of track parameters to be fitted
 685   trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) AliMUONTrackReconstructor::Fitter()->GetObjectFit();
 686   // 3 parameters means fit track candidate from parameters at vertex (X_vertex and Y_vertex are fixed)
 687   if (NParam == 3) param1 = *(trackBeingFitted->GetTrackParamAtVertex());
 688   else param1 = *((AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->First()));
 689   // Minuit parameters to be fitted into this copy
 690   param1.SetInverseBendingMomentum(Param[0]);
 691   param1.SetBendingSlope(Param[1]);
 692   param1.SetNonBendingSlope(Param[2]);
 693   if (NParam == 5) {
 694     param1.SetNonBendingCoor(Param[3]);
 695     param1.SetBendingCoor(Param[4]);
 696   }
 697   // Follow track through all planes of track hits
 698   trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->First());
 699   while (trackParamAtHit) {
 700     hitForRec = trackParamAtHit->GetHitForRecPtr();
 701     // extrapolation to the plane of the hitForRec attached to the current trackParamAtHit
 702     param1.ExtrapToZ(hitForRec->GetZ());
 703     // update track parameters of the current hit
 704     trackParamAtHit->SetTrackParam(param1);
 705     // Increment Chi2
 706     // done hit per hit, with hit resolution,
 707     // and not with point and angle like in "reco_muon.F" !!!!
 708     // Needs to add multiple scattering contribution ????
 709     Double_t dX = hitForRec->GetNonBendingCoor() - param1.GetNonBendingCoor();
 710     Double_t dY = hitForRec->GetBendingCoor() - param1.GetBendingCoor();
 711     Chi2 = Chi2 + dX * dX / hitForRec->GetNonBendingReso2() + dY * dY / hitForRec->GetBendingReso2();
 712     trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->After(trackParamAtHit));
 713   }
 714 }
 715
 716   //__________________________________________________________________________
 717 void TrackChi2MCS(Int_t &NParam, Double_t * /*Gradient*/, Double_t &Chi2, Double_t *Param, Int_t /*Flag*/)
 718 {
 719   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting,
 720   /// with "NParam" parameters
 721   /// and their current values in array pointed to by "Param".
 722   /// Assumes that the track hits are sorted according to increasing Z.
 723   /// Track parameters at each TrackHit are updated accordingly.
 724   /// Multiple Coulomb scattering is taken into account with covariance matrix.
 725   AliMUONTrack *trackBeingFitted;
 726   AliMUONTrackParam param1;
 727   AliMUONTrackParam* trackParamAtHit;
 728   AliMUONHitForRec* hitForRec;
 729   Chi2 = 0.0; // initialize Chi2
 730   // copy of track parameters to be fitted
 731   trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) AliMUONTrackReconstructor::Fitter()->GetObjectFit();
 732   // 3 parameters means fit track candidate from parameters at vertex (X_vertex and Y_vertex are fixed)
 733   if (NParam == 3) param1 = *(trackBeingFitted->GetTrackParamAtVertex());
 734   else param1 = *((AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->First()));
 735   // Minuit parameters to be fitted into this copy
 736   param1.SetInverseBendingMomentum(Param[0]);
 737   param1.SetBendingSlope(Param[1]);
 738   param1.SetNonBendingSlope(Param[2]);
 739   if (NParam == 5) {
 740     param1.SetNonBendingCoor(Param[3]);
 741     param1.SetBendingCoor(Param[4]);
 742   }
 743
 744   Int_t chCurrent, chPrev = 0, hitNumber, hitNumber1, hitNumber2, hitNumber3;
 745   Double_t z1, z2, z3;
 746   AliMUONTrackParam *trackParamAtHit1, *trackParamAtHit2, *trackParamAtHit3;
 747   AliMUONHitForRec *hitForRec1, *hitForRec2;
 748   Double_t hbc1, hbc2, pbc1, pbc2;
 749   Double_t hnbc1, hnbc2, pnbc1, pnbc2;
 750   Int_t numberOfHit = trackBeingFitted->GetNTrackHits();
 751   TMatrixD *covBending = new TMatrixD(numberOfHit, numberOfHit);
 752   TMatrixD *covNonBending = new TMatrixD(numberOfHit, numberOfHit);
 753   Double_t *msa2 = new Double_t[numberOfHit];
 754
 755   // Predicted coordinates and  multiple scattering angles are first calculated
 756   for (hitNumber = 0; hitNumber < numberOfHit; hitNumber++) {
 757     trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber));
 758     hitForRec = trackParamAtHit->GetHitForRecPtr();
 759     // extrapolation to the plane of the hitForRec attached to the current trackParamAtHit
 760     param1.ExtrapToZ(hitForRec->GetZ());
 761     // update track parameters of the current hit
 762     trackParamAtHit->SetTrackParam(param1);
 763     // square of multiple scattering angle at current hit, with one chamber
 764     msa2[hitNumber] = MultipleScatteringAngle2(&param1);
 765     // correction for eventual missing hits or multiple hits in a chamber,
 766     // according to the number of chambers
 767     // between the current hit and the previous one
 768     chCurrent = hitForRec->GetChamberNumber();
 769     if (hitNumber > 0) msa2[hitNumber] = msa2[hitNumber] * (chCurrent - chPrev);
 770     chPrev = chCurrent;
 771   }
 772
 773   // Calculates the covariance matrix
 774   for (hitNumber1 = 0; hitNumber1 < numberOfHit; hitNumber1++) {
 775     trackParamAtHit1 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber1));
 776     hitForRec1 = trackParamAtHit1->GetHitForRecPtr();
 777     z1 = hitForRec1->GetZ();
 778     for (hitNumber2 = hitNumber1; hitNumber2 < numberOfHit; hitNumber2++) {
 779       trackParamAtHit2 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber2));
 780       z2 = trackParamAtHit2->GetHitForRecPtr()->GetZ();
 781       // initialization to 0 (diagonal plus upper triangular part)
 782       (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) = 0.0;
 783       // contribution from multiple scattering in bending plane:
 784       // loop over upstream hits
 785       for (hitNumber3 = 0; hitNumber3 < hitNumber1; hitNumber3++) {
 786         trackParamAtHit3 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber3));
 787         z3 = trackParamAtHit3->GetHitForRecPtr()->GetZ();
 788         (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) + ((z1 - z3) * (z2 - z3) * msa2[hitNumber3]);
 789       }
 790       // equal contribution from multiple scattering in non bending plane
 791       (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1);
 792       if (hitNumber1 == hitNumber2) {
 793         // Diagonal elements: add contribution from position measurements
 794         // in bending plane
 795         (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) + hitForRec1->GetBendingReso2();
 796         // and in non bending plane
 797         (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) = (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) + hitForRec1->GetNonBendingReso2();
 798       } else {
 799         // Non diagonal elements: symmetrization
 800         // for bending plane
 801         (*covBending)(hitNumber1, hitNumber2) = (*covBending)(hitNumber2, hitNumber1);
 802         // and non bending plane
 803         (*covNonBending)(hitNumber1, hitNumber2) = (*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1);
 804       }
 805     } // for (hitNumber2 = hitNumber1;...
 806   } // for (hitNumber1 = 0;...
 807
 808   // Inversion of covariance matrices
 809   // with "mnvertLocal", local "mnvert" function of Minuit.
 810   // One cannot use directly "mnvert" since "TVirtualFitter" does not know it.
 811   // One will have to replace this local function by the right inversion function
 812   // from a specialized Root package for symmetric positive definite matrices,
 813   // when available!!!!
 814   Int_t ifailBending;
 815   mnvertLocal(&((*covBending)(0,0)), numberOfHit, numberOfHit, numberOfHit, ifailBending);
 816   Int_t ifailNonBending;
 817   mnvertLocal(&((*covNonBending)(0,0)), numberOfHit, numberOfHit, numberOfHit, ifailNonBending);
 818
 819   // It would be worth trying to calculate the inverse of the covariance matrix
 820   // only once per fit, since it cannot change much in principle,
 821   // and it would save a lot of computing time !!!!
 822
 823   // Calculates Chi2
 824   if ((ifailBending == 0) && (ifailNonBending == 0)) {
 825     // with Multiple Scattering if inversion correct
 826     for (hitNumber1 = 0; hitNumber1 < numberOfHit ; hitNumber1++) {
 827       trackParamAtHit1 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber1));
 828       hitForRec1 = trackParamAtHit1->GetHitForRecPtr();
 829       hbc1 = hitForRec1->GetBendingCoor();
 830       pbc1 = trackParamAtHit1->GetBendingCoor();
 831       hnbc1 = hitForRec1->GetNonBendingCoor();
 832       pnbc1 = trackParamAtHit1->GetNonBendingCoor();
 833       for (hitNumber2 = 0; hitNumber2 < numberOfHit; hitNumber2++) {
 834         trackParamAtHit2 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber2));
 835         hitForRec2 = trackParamAtHit2->GetHitForRecPtr();
 836         hbc2 = hitForRec2->GetBendingCoor();
 837         pbc2 = trackParamAtHit2->GetBendingCoor();
 838         hnbc2 = hitForRec2->GetNonBendingCoor();
 839         pnbc2 = trackParamAtHit2->GetNonBendingCoor();
 840         Chi2 += ((*covBending)(hitNumber2, hitNumber1) * (hbc1 - pbc1) * (hbc2 - pbc2)) +
 841                 ((*covNonBending)(hitNumber2, hitNumber1) * (hnbc1 - pnbc1) * (hnbc2 - pnbc2));
 842       }
 843     }
 844   } else {
 845     // without Multiple Scattering if inversion impossible
 846     for (hitNumber1 = 0; hitNumber1 < numberOfHit ; hitNumber1++) {
 847       trackParamAtHit1 = (AliMUONTrackParam*) (trackBeingFitted->GetTrackParamAtHit()->UncheckedAt(hitNumber1));
 848       hitForRec1 = trackParamAtHit1->GetHitForRecPtr();
 849       hbc1 = hitForRec1->GetBendingCoor();
 850       pbc1 = trackParamAtHit1->GetBendingCoor();
 851       hnbc1 = hitForRec1->GetNonBendingCoor();
 852       pnbc1 = trackParamAtHit1->GetNonBendingCoor();
 853       Chi2 += ((hbc1 - pbc1) * (hbc1 - pbc1) / hitForRec1->GetBendingReso2()) +
 854               ((hnbc1 - pnbc1) * (hnbc1 - pnbc1) / hitForRec1->GetNonBendingReso2());
 855     }
 856   }
 857
 858   delete covBending;
 859   delete covNonBending;
 860   delete [] msa2;
 861 }
 862
 863 Double_t MultipleScatteringAngle2(AliMUONTrackParam *param)
 864 {
 865   /// Returns square of multiple Coulomb scattering angle
 866   /// from TrackParamAtHit pointed to by "param"
 867   Double_t slopeBending, slopeNonBending, radiationLength, inverseBendingMomentum2, inverseTotalMomentum2;
 868   Double_t varMultipleScatteringAngle;
 869   // Better implementation in AliMUONTrack class ????
 870   slopeBending = param->GetBendingSlope();
 871   slopeNonBending = param->GetNonBendingSlope();
 872   // thickness in radiation length for the current track,
 873   // taking local angle into account
 874   radiationLength = AliMUONConstants::DefaultChamberThicknessInX0() *
 875                     TMath::Sqrt(1.0 + slopeBending*slopeBending + slopeNonBending*slopeNonBending);
 876   inverseBendingMomentum2 =  param->GetInverseBendingMomentum() * param->GetInverseBendingMomentum();
 877   inverseTotalMomentum2 = inverseBendingMomentum2 * (1.0 + slopeBending * slopeBending) /
 878                           (1.0 + slopeBending *slopeBending + slopeNonBending * slopeNonBending);
 879   varMultipleScatteringAngle = 0.0136 * (1.0 + 0.038 * TMath::Log(radiationLength));
 880   // The velocity is assumed to be 1 !!!!
 881   varMultipleScatteringAngle = inverseTotalMomentum2 * radiationLength * varMultipleScatteringAngle * varMultipleScatteringAngle;
 882   return varMultipleScatteringAngle;
 883 }
 884
 885 //______________________________________________________________________________
 886  void mnvertLocal(Double_t *a, Int_t l, Int_t, Int_t n, Int_t &ifail)
 887 {
 888 ///*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*Inverts a symmetric matrix*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*
 889 ///*-*                    ==========================
 890 ///*-*        inverts a symmetric matrix.   matrix is first scaled to
 891 ///*-*        have all ones on the diagonal (equivalent to change of units)
 892 ///*-*        but no pivoting is done since matrix is positive-definite.
 893 ///*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*
 894
 895   // taken from TMinuit package of Root (l>=n)
 896   // fVERTs, fVERTq and fVERTpp changed to localVERTs, localVERTq and localVERTpp
 897   //  Double_t localVERTs[n], localVERTq[n], localVERTpp[n];
 898   Double_t * localVERTs = new Double_t[n];
 899   Double_t * localVERTq = new Double_t[n];
 900   Double_t * localVERTpp = new Double_t[n];
 901   // fMaxint changed to localMaxint
 902   Int_t localMaxint = n;
 903
 904     /* System generated locals */
 905     Int_t aOffset;
 906
 907     /* Local variables */
 908     Double_t si;
 909     Int_t i, j, k, kp1, km1;
 910
 911     /* Parameter adjustments */
 912     aOffset = l + 1;
 913     a -= aOffset;
 914
 915     /* Function Body */
 916     ifail = 0;
 917     if (n < 1) goto L100;
 918     if (n > localMaxint) goto L100;
 919 //*-*-                  scale matrix by sqrt of diag elements
 920     for (i = 1; i <= n; ++i) {
 921         si = a[i + i*l];
 922         if (si <= 0) goto L100;
 923         localVERTs[i-1] = 1 / TMath::Sqrt(si);
 924     }
 925     for (i = 1; i <= n; ++i) {
 926         for (j = 1; j <= n; ++j) {
 927             a[i + j*l] = a[i + j*l]*localVERTs[i-1]*localVERTs[j-1];
 928         }
 929     }
 930 //*-*-                                       . . . start main loop . . . .
 931     for (i = 1; i <= n; ++i) {
 932         k = i;
 933 //*-*-                  preparation for elimination step1
 934         if (a[k + k*l] != 0) localVERTq[k-1] = 1 / a[k + k*l];
 935         else goto L100;
 936         localVERTpp[k-1] = 1;
 937         a[k + k*l] = 0;
 938         kp1 = k + 1;
 939         km1 = k - 1;
 940         if (km1 < 0) goto L100;
 941         else if (km1 == 0) goto L50;
 942         else               goto L40;
 943 L40:
 944         for (j = 1; j <= km1; ++j) {
 945             localVERTpp[j-1] = a[j + k*l];
 946             localVERTq[j-1]  = a[j + k*l]*localVERTq[k-1];
 947             a[j + k*l]   = 0;
 948         }
 949 L50:
 950         if (k - n < 0) goto L51;
 951         else if (k - n == 0) goto L60;
 952         else                goto L100;
 953 L51:
 954         for (j = kp1; j <= n; ++j) {
 955             localVERTpp[j-1] = a[k + j*l];
 956             localVERTq[j-1]  = -a[k + j*l]*localVERTq[k-1];
 957             a[k + j*l]   = 0;
 958         }
 959 //*-*-                  elimination proper
 960 L60:
 961         for (j = 1; j <= n; ++j) {
 962             for (k = j; k <= n; ++k) { a[j + k*l] += localVERTpp[j-1]*localVERTq[k-1]; }
 963         }
 964     }
 965 //*-*-                  elements of left diagonal and unscaling
 966     for (j = 1; j <= n; ++j) {
 967         for (k = 1; k <= j; ++k) {
 968             a[k + j*l] = a[k + j*l]*localVERTs[k-1]*localVERTs[j-1];
 969             a[j + k*l] = a[k + j*l];
 970         }
 971     }
 972     delete [] localVERTs;
 973     delete [] localVERTq;
 974     delete [] localVERTpp;
 975     return;
 976 //*-*-                  failure return
 977 L100:
 978     delete [] localVERTs;
 979     delete [] localVERTq;
 980     delete [] localVERTpp;
 981     ifail = 1;
 982 } /* mnvertLocal */
 983
 984   //__________________________________________________________________________
 985 void AliMUONTrackReconstructor::RemoveDoubleTracks(void)
 986 {
 987   /// To remove double tracks.
 988   /// Tracks are considered identical
 989   /// if they have at least half of their hits in common.
 990   /// Among two identical tracks, one keeps the track with the larger number of hits
 991   /// or, if these numbers are equal, the track with the minimum Chi2.
 992   AliMUONTrack *track1, *track2, *trackToRemove;
 993   Int_t hitsInCommon, nHits1, nHits2;
 994   Bool_t removedTrack1;
 995   // Loop over first track of the pair
 996   track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
 997   while (track1) {
 998     removedTrack1 = kFALSE;
 999     nHits1 = track1->GetNTrackHits();
1000     // Loop over second track of the pair
1001     track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1002     while (track2) {
1003       nHits2 = track2->GetNTrackHits();
1004       // number of hits in common between two tracks
1005       hitsInCommon = track1->HitsInCommon(track2);
1006       // check for identical tracks
1007       if ((4 * hitsInCommon) >= (nHits1 + nHits2)) {
1008         // decide which track to remove
1009         if ((nHits1 > nHits2) || ((nHits1 == nHits2) && (track1->GetFitFMin() < track2->GetFitFMin()))) {
1010           // remove track2 and continue the second loop with the track next to track2
1011           trackToRemove = track2;
1012           track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1013           fRecTracksPtr->Remove(trackToRemove);
1014           fNRecTracks--;
1015           fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential to retrieve the TClonesArray afterwards
1016         } else {
1017           // else remove track1 and continue the first loop with the track next to track1
1018           trackToRemove = track1;
1019           track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1020           fRecTracksPtr->Remove(trackToRemove);
1021           fNRecTracks--;
1022           fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential to retrieve the TClonesArray afterwards
1023           removedTrack1 = kTRUE;
1024           break;
1025         }
1026       } else track2 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track2);
1027     } // track2
1028     if (removedTrack1) continue;
1029     track1 = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track1);
1030   } // track1
1031   return;
1032 }
1033
1034   //__________________________________________________________________________
1035 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateHitForRecAtHit()
1036 {
1037   /// Set cluster parameters after track fitting. Fill fHitForRecAtHit of AliMUONTrack's
1038   AliMUONTrack *track;
1039   AliMUONTrackParam *trackParamAtHit;
1040   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1041   while (track) {
1042     trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->First());
1043     while (trackParamAtHit) {
1044       track->AddHitForRecAtHit(trackParamAtHit->GetHitForRecPtr());
1045       trackParamAtHit = (AliMUONTrackParam*) (track->GetTrackParamAtHit()->After(trackParamAtHit));
1046     }
1047     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1048   }
1049   return;
1050 }
1051
1052   //__________________________________________________________________________
1053 void AliMUONTrackReconstructor::EventDump(void)
1054 {
1055   /// Dump reconstructed event (track parameters at vertex and at first hit),
1056   /// and the particle parameters
1057   AliMUONTrack *track;
1058   AliMUONTrackParam *trackParam, *trackParam1;
1059   Double_t bendingSlope, nonBendingSlope, pYZ;
1060   Double_t pX, pY, pZ, x, y, z, c;
1061   Int_t trackIndex, nTrackHits;
1062
1063   AliDebug(1,"****** enter EventDump ******");
1064   AliDebug(1, Form("Number of Reconstructed tracks : %d", fNRecTracks));
1065
1066   fRecTracksPtr->Compress(); // for simple loop without "Next" since no hole
1067   // Loop over reconstructed tracks
1068   for (trackIndex = 0; trackIndex < fNRecTracks; trackIndex++) {
1069     AliDebug(1, Form("track number: %d", trackIndex));
1070     // function for each track for modularity ????
1071     track = (AliMUONTrack*) ((*fRecTracksPtr)[trackIndex]);
1072     nTrackHits = track->GetNTrackHits();
1073     AliDebug(1, Form("Number of track hits: %d ", nTrackHits));
1074     // track parameters at Vertex
1075     trackParam = track->GetTrackParamAtVertex();
1076     x = trackParam->GetNonBendingCoor();
1077     y = trackParam->GetBendingCoor();
1078     z = trackParam->GetZ();
1079     bendingSlope = trackParam->GetBendingSlope();
1080     nonBendingSlope = trackParam->GetNonBendingSlope();
1081     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1082     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1+bendingSlope*bendingSlope);
1083     pX = pZ * nonBendingSlope;
1084     pY = pZ * bendingSlope;
1085     c = TMath::Sign(1.0, trackParam->GetInverseBendingMomentum());
1086     AliDebug(1, Form("Track parameters at Vertex z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1087                      z, x, y, pX, pY, pZ, c));
1088
1089     // track parameters at first hit
1090     trackParam1 = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtHit()->First();
1091     x = trackParam1->GetNonBendingCoor();
1092     y = trackParam1->GetBendingCoor();
1093     z = trackParam1->GetZ();
1094     bendingSlope = trackParam1->GetBendingSlope();
1095     nonBendingSlope = trackParam1->GetNonBendingSlope();
1096     pYZ = 1/TMath::Abs(trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1097     pZ = pYZ/TMath::Sqrt(1.0 + bendingSlope * bendingSlope);
1098     pX = pZ * nonBendingSlope;
1099     pY = pZ * bendingSlope;
1100     c = TMath::Sign(1.0, trackParam1->GetInverseBendingMomentum());
1101     AliDebug(1, Form("track parameters at z= %f: X= %f Y= %f pX= %f pY= %f pZ= %f c= %f\n",
1102                      z, x, y, pX, pY, pZ, c));
1103   }
1104   // informations about generated particles NO !!!!!!!!
1105
1106 //    for (Int_t iPart = 0; iPart < np; iPart++) {
1107 //      p = gAlice->Particle(iPart);
1108 //      printf(" particle %d: type= %d px= %f py= %f pz= %f pdg= %d\n",
1109 //         iPart, p->GetPdgCode(), p->Px(), p->Py(), p->Pz(), p->GetPdgCode());
1110 //    }
1111   return;
1112 }
1113
1114