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 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 /// \class AliMUONTrackReconstructor
  20 /// MUON track reconstructor using the original method
  21 ///
  22 /// This class contains as data:
  23 /// - the parameters for the track reconstruction
  24 ///
  25 /// It contains as methods, among others:
  26 /// - MakeTracks to build the tracks
  27 //-----------------------------------------------------------------------------
  28
  29 #include "AliMUONTrackReconstructor.h"
  30
  31 #include "AliMUONConstants.h"
  32 #include "AliMUONVCluster.h"
  33 #include "AliMUONVClusterServer.h"
  34 #include "AliMUONVClusterStore.h"
  35 #include "AliMUONTrack.h"
  36 #include "AliMUONTrackParam.h"
  37 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  38
  39 #include "AliMpArea.h"
  40
  41 #include "AliLog.h"
  42
  43 #include <TMinuit.h>
  44 #include <Riostream.h>
  45 #include <TMath.h>
  46 #include <TMatrixD.h>
  47
  48 // Functions to be minimized with Minuit
  49 void TrackChi2(Int_t &nParam, Double_t *gradient, Double_t &chi2, Double_t *param, Int_t flag);
  50
  51 /// \cond CLASSIMP
  52 ClassImp(AliMUONTrackReconstructor) // Class implementation in ROOT context
  53 /// \endcond
  54
  55   //__________________________________________________________________________
  56 AliMUONTrackReconstructor::AliMUONTrackReconstructor(AliMUONVClusterServer& clusterServer)
  57   : AliMUONVTrackReconstructor(clusterServer)
  58 {
  59   /// Constructor
  60 }
  61
  62   //__________________________________________________________________________
  63 AliMUONTrackReconstructor::~AliMUONTrackReconstructor()
  64 {
  65 /// Destructor
  66 }
  67
  68   //__________________________________________________________________________
  69 void AliMUONTrackReconstructor::MakeTrackCandidates(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
  70 {
  71   /// To make track candidates (assuming linear propagation if the flag fgkMakeTrackCandidatesFast is set to kTRUE):
  72   /// Start with segments station(1..) 4 or 5 then follow track in station 5 or 4.
  73   /// Good candidates are made of at least three clusters.
  74   /// Keep only best candidates or all of them according to the flag fgkTrackAllTracks.
  75
  76   TClonesArray *segments;
  77   AliMUONTrack *track;
  78   Int_t iCandidate = 0;
  79   Bool_t clusterFound;
  80
  81   AliDebug(1,"Enter MakeTrackCandidates");
  82
  83   // Ask the clustering to reconstruct all clusters in station 4 and 5
  84   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
  85     fClusterServer.Clusterize(6, clusterStore, AliMpArea());
  86     fClusterServer.Clusterize(7, clusterStore, AliMpArea());
  87     fClusterServer.Clusterize(8, clusterStore, AliMpArea());
  88     fClusterServer.Clusterize(9, clusterStore, AliMpArea());
  89   }
  90
  91   // Loop over stations(1..) 5 and 4 and make track candidates
  92   for (Int_t istat=4; istat>=3; istat--) {
  93
  94     // Make segments in the station
  95     segments = MakeSegmentsInStation(clusterStore,istat);
  96
  97     // Loop over segments
  98     for (Int_t iseg=0; iseg<segments->GetEntriesFast(); iseg++)
  99     {
 100       AliDebug(1,Form("Making primary candidate(1..) %d",++iCandidate));
 101
 102       // Transform segments to tracks and put them at the end of fRecTracksPtr
 103       track = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack((AliMUONObjectPair*)((*segments)[iseg]));
 104       fNRecTracks++;
 105
 106       // Printout for debuging
 107       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 108         cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster:"<<endl;
 109         ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First())->GetCovariances().Print();
 110       }
 111
 112       // Look for compatible cluster(s) in the other station
 113       if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->MakeTrackCandidatesFast())
 114         clusterFound = FollowLinearTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 115       else clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, 7-istat);
 116
 117       // Remove track if no cluster found
 118       if (!clusterFound) {
 119         fRecTracksPtr->Remove(track);
 120         fNRecTracks--;
 121       }
 122
 123     }
 124
 125     // delete the array of segments
 126     delete segments;
 127   }
 128
 129   fRecTracksPtr->Compress(); // this is essential before checking tracks
 130
 131   // Keep all different tracks or only the best ones as required
 132   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveIdenticalTracks();
 133   else RemoveDoubleTracks();
 134
 135   AliDebug(1,Form("Number of good candidates = %d",fNRecTracks));
 136
 137 }
 138
 139   //__________________________________________________________________________
 140 void AliMUONTrackReconstructor::FollowTracks(AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 141 {
 142   /// Follow tracks in stations(1..) 3, 2 and 1
 143   AliDebug(1,"Enter FollowTracks");
 144
 145   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
 146   AliMUONTrackParam *trackParam, *nextTrackParam;
 147   Int_t currentNRecTracks;
 148   Bool_t clusterFound;
 149
 150   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 151                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking();
 152
 153   for (Int_t station = 2; station >= 0; station--) {
 154
 155     // Save the actual number of reconstructed track in case of
 156     // tracks are added or suppressed during the tracking procedure
 157     // !! Do not compress fRecTracksPtr until the end of the loop over tracks !!
 158     currentNRecTracks = fNRecTracks;
 159
 160     for (Int_t iRecTrack = 0; iRecTrack <currentNRecTracks; iRecTrack++) {
 161       AliDebug(1,Form("FollowTracks: track candidate(1..) %d", iRecTrack+1));
 162
 163       track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->UncheckedAt(iRecTrack);
 164
 165       // Fit the track:
 166       // Do not take into account the multiple scattering to speed up the fit
 167       // Calculate the track parameter covariance matrix
 168       // If "station" is station(1..) 3 then use the vertex to better constrain the fit
 169       if (station==2) Fit(*track, kFALSE, kTRUE, kTRUE);
 170       else Fit(*track, kFALSE, kFALSE, kTRUE);
 171
 172       // Remove the track if the normalized chi2 is too high
 173       if (track->GetNormalizedChi2() > sigmaCut2) {
 174         fRecTracksPtr->Remove(track);
 175         fNRecTracks--;
 176         continue;
 177       }
 178
 179       // save parameters from fit into smoothed parameters to complete track afterward
 180       if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->ComplementTracks()) {
 181
 182         if (station==2) { // save track parameters on stations 4 and 5
 183
 184           // extrapolate track parameters and covariances at each cluster
 185           track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
 186
 187           // save them
 188           trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 189           while (trackParam) {
 190             trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 191             trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 192             trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 193           }
 194
 195         } else { // or save track parameters on last station only
 196
 197           // save parameters from fit
 198           trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 199           trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 200           trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 201
 202           // save parameters extrapolated to the second chamber of the same station if it has been hit
 203           nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 204           if (nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() < 2*(station+2)) {
 205
 206             // reset parameters and covariances
 207             nextTrackParam->SetParameters(trackParam->GetParameters());
 208             nextTrackParam->SetZ(trackParam->GetZ());
 209             nextTrackParam->SetCovariances(trackParam->GetCovariances());
 210
 211             // extrapolate them to the z of the corresponding cluster
 212             AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(nextTrackParam, nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetZ());
 213
 214             // save them
 215             nextTrackParam->SetSmoothParameters(nextTrackParam->GetParameters());
 216             nextTrackParam->SetSmoothCovariances(nextTrackParam->GetCovariances());
 217
 218           }
 219
 220         }
 221
 222       }
 223
 224       // Printout for debuging
 225       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 226         cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster:"<<endl;
 227         ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First())->GetCovariances().Print();
 228       }
 229
 230       // Look for compatible cluster(s) in station(0..) "station"
 231       clusterFound = FollowTrackInStation(*track, clusterStore, station);
 232
 233       // Try to recover track if required
 234       if (!clusterFound && AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->RecoverTracks())
 235         clusterFound = RecoverTrack(*track, clusterStore, station);
 236
 237       // remove track if no cluster found
 238       if (!clusterFound) {
 239         fRecTracksPtr->Remove(track);
 240         fNRecTracks--;
 241       }
 242
 243     }
 244
 245     // Compress fRecTracksPtr for the next step
 246     fRecTracksPtr->Compress();
 247
 248     // Keep only the best tracks if required
 249     if (!AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) RemoveDoubleTracks();
 250
 251   }
 252
 253   // Last fit of track candidates with all stations
 254   // Take into account the multiple scattering and remove bad tracks
 255   Int_t trackIndex = -1;
 256   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
 257   while (track) {
 258
 259     trackIndex++;
 260     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track); // prepare next track
 261
 262     Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
 263
 264     // Printout for debuging
 265     if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) {
 266       cout << "FollowTracks: track candidate(0..) " << trackIndex << " after final fit" << endl;
 267       track->RecursiveDump();
 268     }
 269
 270     // Remove the track if the normalized chi2 is too high
 271     if (track->GetNormalizedChi2() > sigmaCut2) {
 272       fRecTracksPtr->Remove(track);
 273       fNRecTracks--;
 274     }
 275
 276     // save parameters from fit into smoothed parameters to complete track afterward
 277     if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->ComplementTracks()) {
 278
 279       // save parameters from fit
 280       trackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
 281       trackParam->SetSmoothParameters(trackParam->GetParameters());
 282       trackParam->SetSmoothCovariances(trackParam->GetCovariances());
 283
 284       // save parameters extrapolated to the second chamber of the same station if it has been hit
 285       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
 286       if (nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId() < 2) {
 287
 288         // reset parameters and covariances
 289         nextTrackParam->SetParameters(trackParam->GetParameters());
 290         nextTrackParam->SetZ(trackParam->GetZ());
 291         nextTrackParam->SetCovariances(trackParam->GetCovariances());
 292
 293         // extrapolate them to the z of the corresponding cluster
 294         AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(nextTrackParam, nextTrackParam->GetClusterPtr()->GetZ());
 295
 296         // save them
 297         nextTrackParam->SetSmoothParameters(nextTrackParam->GetParameters());
 298         nextTrackParam->SetSmoothCovariances(nextTrackParam->GetCovariances());
 299
 300       }
 301
 302     }
 303
 304     track = nextTrack;
 305
 306   }
 307
 308   fRecTracksPtr->Compress();
 309
 310 }
 311
 312   //__________________________________________________________________________
 313 Bool_t AliMUONTrackReconstructor::FollowTrackInStation(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 314 {
 315   /// Follow trackCandidate in station(0..) nextStation and search for compatible cluster(s)
 316   /// Keep all possibilities or only the best one(s) according to the flag fgkTrackAllTracks:
 317   /// kTRUE:  duplicate "trackCandidate" if there are several possibilities and add the new tracks at the end of
 318   ///         fRecTracksPtr to avoid conficts with other track candidates at this current stage of the tracking procedure.
 319   ///         Remove the obsolete "trackCandidate" at the end.
 320   /// kFALSE: add only the best cluster(s) to the "trackCandidate". Try to add a couple of clusters in priority.
 321   AliDebug(1,Form("Enter FollowTrackInStation(1..) %d", nextStation+1));
 322
 323   // Order the chamber according to the propagation direction (tracking starts with chamber 2):
 324   // - nextStation == station(1...) 5 => forward propagation
 325   // - nextStation < station(1...) 5 => backward propagation
 326   Int_t ch1, ch2;
 327   if (nextStation==4) {
 328     ch1 = 2*nextStation+1;
 329     ch2 = 2*nextStation;
 330   } else {
 331     ch1 = 2*nextStation;
 332     ch2 = 2*nextStation+1;
 333   }
 334
 335   Double_t chi2WithOneCluster = 1.e10;
 336   Double_t chi2WithTwoClusters = 1.e10;
 337   Double_t maxChi2WithOneCluster = 2. * AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 338                                         AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 2 because 2 quantities in chi2
 339   Double_t maxChi2WithTwoClusters = 4. * AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 340                                          AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking(); // 4 because 4 quantities in chi2
 341   Double_t bestChi2WithOneCluster = maxChi2WithOneCluster;
 342   Double_t bestChi2WithTwoClusters = maxChi2WithTwoClusters;
 343   Bool_t foundOneCluster = kFALSE;
 344   Bool_t foundTwoClusters = kFALSE;
 345   AliMUONTrack *newTrack = 0x0;
 346   AliMUONVCluster *clusterCh1, *clusterCh2;
 347   AliMUONTrackParam extrapTrackParam;
 348   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster1;
 349   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCluster2;
 350   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster1;
 351   AliMUONTrackParam bestTrackParamAtCluster2;
 352
 353   Int_t nClusters = clusterStore.GetSize();
 354   Bool_t *clusterCh1Used = new Bool_t[nClusters];
 355   for (Int_t i = 0; i < nClusters; i++) clusterCh1Used[i] = kFALSE;
 356   Int_t iCluster1;
 357
 358   // Get track parameters
 359   AliMUONTrackParam extrapTrackParamAtCh(*(AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First());
 360
 361   // Add MCS effect
 362   AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 363
 364   // Add MCS in the missing chamber if any (only 1 chamber can be missing according to tracking criteria)
 365   if (ch1 < ch2 && extrapTrackParamAtCh.GetClusterPtr()->GetChamberId() > ch2 + 1) {
 366     // extrapolation to the missing chamber
 367     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2 + 1));
 368     // add MCS effect
 369     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 370   }
 371
 372   //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch2"
 373   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2));
 374
 375   // Printout for debuging
 376   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 377     cout<<endl<<"Track parameter covariances at first cluster extrapolated to z = "<<AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch2)<<":"<<endl;
 378     extrapTrackParamAtCh.GetCovariances().Print();
 379   }
 380
 381   // Printout for debuging
 382   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 383     cout << "FollowTrackInStation: look for clusters in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 384   }
 385
 386   // Ask the clustering to reconstruct new clusters around the track position in the current station
 387   // except for station 4 and 5 that are already entirely clusterized
 388   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->CombineClusterTrackReco()) {
 389     if (nextStation < 3) AskForNewClustersInStation(extrapTrackParamAtCh, clusterStore, nextStation);
 390   }
 391
 392   // Create iterators to loop over clusters in both chambers
 393   TIter nextInCh1(clusterStore.CreateChamberIterator(ch1,ch1));
 394   TIter nextInCh2(clusterStore.CreateChamberIterator(ch2,ch2));
 395
 396   // look for candidates in chamber 2
 397   while ( ( clusterCh2 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh2()) ) ) {
 398
 399     // try to add the current cluster fast
 400     if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2)) continue;
 401
 402     // try to add the current cluster accuratly
 403     chi2WithOneCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh2, extrapTrackParamAtCluster2);
 404
 405     // if good chi2 then try to attach a cluster in the other chamber too
 406     if (chi2WithOneCluster < maxChi2WithOneCluster) {
 407       Bool_t foundSecondCluster = kFALSE;
 408
 409       // Printout for debuging
 410       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 411         cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch2+1
 412              << " (Chi2 = " << chi2WithOneCluster << ")" << endl;
 413         cout << "                      look for second clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << " ..." << endl;
 414       }
 415
 416       // add MCS effect for next step
 417       AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCluster2,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 418
 419       // copy new track parameters for next step
 420       extrapTrackParam = extrapTrackParamAtCluster2;
 421
 422       //Extrapolate track parameters to chamber "ch1"
 423       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&extrapTrackParam, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1));
 424
 425       // reset cluster iterator of chamber 1
 426       nextInCh1.Reset();
 427       iCluster1 = -1;
 428
 429       // look for second candidates in chamber 1
 430       while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 431         iCluster1++;
 432
 433         // try to add the current cluster fast
 434         if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParam, clusterCh1)) continue;
 435
 436         // try to add the current cluster accuratly
 437         chi2WithTwoClusters = TryTwoClusters(extrapTrackParamAtCluster2, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1);
 438
 439         // if good chi2 then create a new track by adding the 2 clusters to the "trackCandidate"
 440         if (chi2WithTwoClusters < maxChi2WithTwoClusters) {
 441           foundSecondCluster = kTRUE;
 442           foundTwoClusters = kTRUE;
 443
 444           // Printout for debuging
 445           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 446             cout << "FollowTrackInStation: found second cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 447                  << " (Global Chi2 = " << chi2WithTwoClusters << ")" << endl;
 448           }
 449
 450           if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 451             // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new clusters
 452             newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 453             UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1,extrapTrackParamAtCluster2);
 454             fNRecTracks++;
 455
 456             // Tag clusterCh1 as used
 457             clusterCh1Used[iCluster1] = kTRUE;
 458
 459             // Printout for debuging
 460             if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 461               cout << "FollowTrackInStation: added two clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 462               if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 463             }
 464
 465           } else if (chi2WithTwoClusters < bestChi2WithTwoClusters) {
 466             // keep track of the best couple of clusters
 467             bestChi2WithTwoClusters = chi2WithTwoClusters;
 468             bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 469             bestTrackParamAtCluster2 = extrapTrackParamAtCluster2;
 470           }
 471
 472         }
 473
 474       }
 475
 476       // if no clusterCh1 found then consider to add clusterCh2 only
 477       if (!foundSecondCluster) {
 478         foundOneCluster = kTRUE;
 479
 480         if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 481           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 482           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 483           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster2);
 484           fNRecTracks++;
 485
 486           // Printout for debuging
 487           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 488             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch2+1 << endl;
 489             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 490           }
 491
 492         } else if (!foundTwoClusters && chi2WithOneCluster < bestChi2WithOneCluster) {
 493           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 494           bestChi2WithOneCluster = chi2WithOneCluster;
 495           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster2;
 496         }
 497
 498       }
 499
 500     }
 501
 502   }
 503
 504   // look for candidates in chamber 1 not already attached to a track
 505   // if we want to keep all possible tracks or if no good couple of clusters has been found
 506   if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks() || !foundTwoClusters) {
 507
 508     // Printout for debuging
 509     if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 510       cout << "FollowTrackInStation: look for single clusters in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 511     }
 512
 513     // add MCS effect for next step
 514     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&extrapTrackParamAtCh,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 515
 516     //Extrapolate trackCandidate to chamber "ch1"
 517     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(&extrapTrackParamAtCh, AliMUONConstants::DefaultChamberZ(ch1));
 518
 519     // reset cluster iterator of chamber 1
 520     nextInCh1.Reset();
 521     iCluster1 = -1;
 522
 523     // look for second candidates in chamber 1
 524     while ( ( clusterCh1 = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh1()) ) ) {
 525       iCluster1++;
 526
 527       if (clusterCh1Used[iCluster1]) continue; // Skip cluster already used
 528
 529       // try to add the current cluster fast
 530       if (!TryOneClusterFast(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1)) continue;
 531
 532       // try to add the current cluster accuratly
 533       chi2WithOneCluster = TryOneCluster(extrapTrackParamAtCh, clusterCh1, extrapTrackParamAtCluster1);
 534
 535       // if good chi2 then consider to add clusterCh1
 536       // We do not try to attach a cluster in the other chamber too since it has already been done above
 537       if (chi2WithOneCluster < maxChi2WithOneCluster) {
 538         foundOneCluster = kTRUE;
 539
 540         // Printout for debuging
 541         if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 542           cout << "FollowTrackInStation: found one cluster in chamber(1..): " << ch1+1
 543                << " (Chi2 = " << chi2WithOneCluster << ")" << endl;
 544         }
 545
 546         if (AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 547           // copy trackCandidate into a new track put at the end of fRecTracksPtr and add the new cluster
 548           newTrack = new ((*fRecTracksPtr)[fRecTracksPtr->GetLast()+1]) AliMUONTrack(trackCandidate);
 549           UpdateTrack(*newTrack,extrapTrackParamAtCluster1);
 550           fNRecTracks++;
 551
 552           // Printout for debuging
 553           if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 554             cout << "FollowTrackInStation: added one cluster in chamber(1..): " << ch1+1 << endl;
 555             if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 556           }
 557
 558         } else if (chi2WithOneCluster < bestChi2WithOneCluster) {
 559           // keep track of the best single cluster except if a couple of clusters has already been found
 560           bestChi2WithOneCluster = chi2WithOneCluster;
 561           bestTrackParamAtCluster1 = extrapTrackParamAtCluster1;
 562         }
 563
 564       }
 565
 566     }
 567
 568   }
 569
 570   // fill out the best track if required else clean up the fRecTracksPtr array
 571   if (!AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->TrackAllTracks()) {
 572     if (foundTwoClusters) {
 573       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1,bestTrackParamAtCluster2);
 574
 575       // Printout for debuging
 576       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 577         cout << "FollowTrackInStation: added the two best clusters in station(1..): " << nextStation+1 << endl;
 578         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 579       }
 580
 581     } else if (foundOneCluster) {
 582       UpdateTrack(trackCandidate,bestTrackParamAtCluster1);
 583
 584       // Printout for debuging
 585       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
 586         cout << "FollowTrackInStation: added the best cluster in chamber(1..): " << bestTrackParamAtCluster1.GetClusterPtr()->GetChamberId()+1 << endl;
 587         if (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 3) newTrack->RecursiveDump();
 588       }
 589
 590     } else {
 591       delete [] clusterCh1Used;
 592       return kFALSE;
 593     }
 594
 595   } else if (foundOneCluster || foundTwoClusters) {
 596
 597     // remove obsolete track
 598     fRecTracksPtr->Remove(&trackCandidate);
 599     fNRecTracks--;
 600
 601   } else {
 602     delete [] clusterCh1Used;
 603     return kFALSE;
 604   }
 605
 606   delete [] clusterCh1Used;
 607   return kTRUE;
 608
 609 }
 610
 611   //__________________________________________________________________________
 612 Double_t AliMUONTrackReconstructor::TryTwoClusters(const AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONVCluster* cluster2,
 613                                                    AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2)
 614 {
 615 /// Test the compatibility between the track and the 2 clusters together (using trackParam's covariance matrix):
 616 /// return the corresponding Chi2 accounting for covariances between the 2 clusters
 617 /// return trackParamAtCluster1 & 2
 618
 619   // extrapolate track parameters at the z position of the second cluster (no need to extrapolate the covariances)
 620   trackParamAtCluster2.SetParameters(trackParamAtCluster1.GetParameters());
 621   trackParamAtCluster2.SetZ(trackParamAtCluster1.GetZ());
 622   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&trackParamAtCluster2, cluster2->GetZ());
 623
 624   // set pointer to cluster2 into trackParamAtCluster2
 625   trackParamAtCluster2.SetClusterPtr(cluster2);
 626
 627   // Set differences between track and the 2 clusters in the bending and non bending directions
 628   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
 629   TMatrixD dPos(4,1);
 630   dPos(0,0) = cluster1->GetX() - trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor();
 631   dPos(1,0) = cluster1->GetY() - trackParamAtCluster1.GetBendingCoor();
 632   dPos(2,0) = cluster2->GetX() - trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor();
 633   dPos(3,0) = cluster2->GetY() - trackParamAtCluster2.GetBendingCoor();
 634
 635   // Calculate the error matrix from the track parameter covariances at first cluster
 636   TMatrixD error(4,4);
 637   error.Zero();
 638   if (trackParamAtCluster1.CovariancesExist()) {
 639     // Save track parameters at first cluster
 640     TMatrixD paramAtCluster1Save(trackParamAtCluster1.GetParameters());
 641
 642     // Save track coordinates at second cluster
 643     Double_t nonBendingCoor2 = trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor();
 644     Double_t bendingCoor2    = trackParamAtCluster2.GetBendingCoor();
 645
 646     // copy track parameters at first cluster for jacobian calculation
 647     AliMUONTrackParam trackParam(trackParamAtCluster1);
 648
 649     // add MCS effect to the covariance matrix at first cluster
 650     AliMUONTrackExtrap::AddMCSEffect(&trackParam,AliMUONConstants::ChamberThicknessInX0(),1.);
 651
 652     // Get the pointer to the parameter covariance matrix at first cluster
 653     const TMatrixD& kParamCov = trackParam.GetCovariances();
 654
 655     // Calculate the jacobian related to the transformation between track parameters
 656     // at first cluster and track coordinates at the 2 cluster z-positions
 657     TMatrixD jacob(4,5);
 658     jacob.Zero();
 659     // first derivative at the first cluster:
 660     jacob(0,0) = 1.; // dx1/dx
 661     jacob(1,2) = 1.; // dy1/dy
 662     // first derivative at the second cluster:
 663     TMatrixD dParam(5,1);
 664     for (Int_t i=0; i<5; i++) {
 665       // Skip jacobian calculation for parameters with no associated error
 666       if (kParamCov(i,i) == 0.) continue;
 667       // Small variation of parameter i only
 668       for (Int_t j=0; j<5; j++) {
 669         if (j==i) {
 670           dParam(j,0) = TMath::Sqrt(kParamCov(i,i));
 671           if (j == 4) dParam(j,0) *= TMath::Sign(1.,-paramAtCluster1Save(4,0)); // variation always in the same direction
 672         } else dParam(j,0) = 0.;
 673       }
 674
 675       // Set new track parameters at first cluster
 676       trackParam.SetParameters(paramAtCluster1Save);
 677       trackParam.AddParameters(dParam);
 678       trackParam.SetZ(cluster1->GetZ());
 679
 680       // Extrapolate new track parameters to the z position of the second cluster
 681       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&trackParam,cluster2->GetZ());
 682
 683       // Calculate the jacobian
 684       jacob(2,i) = (trackParam.GetNonBendingCoor() - nonBendingCoor2) / dParam(i,0); // dx2/dParami
 685       jacob(3,i) = (trackParam.GetBendingCoor()    - bendingCoor2   ) / dParam(i,0); // dy2/dParami
 686     }
 687
 688     // Calculate the error matrix
 689     TMatrixD tmp(jacob,TMatrixD::kMult,kParamCov);
 690     error = TMatrixD(tmp,TMatrixD::kMultTranspose,jacob);
 691   }
 692
 693   // Add cluster resolution to the error matrix
 694   error(0,0) += cluster1->GetErrX2();
 695   error(1,1) += cluster1->GetErrY2();
 696   error(2,2) += cluster2->GetErrX2();
 697   error(3,3) += cluster2->GetErrY2();
 698
 699   // invert the error matrix for Chi2 calculation
 700   if (error.Determinant() != 0) {
 701     error.Invert();
 702   } else {
 703     AliWarning(" Determinant error=0");
 704     return 1.e10;
 705   }
 706
 707   // Compute the Chi2 value
 708   TMatrixD tmp2(dPos,TMatrixD::kTransposeMult,error);
 709   TMatrixD result(tmp2,TMatrixD::kMult,dPos);
 710
 711   return result(0,0);
 712
 713 }
 714
 715   //__________________________________________________________________________
 716 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster)
 717 {
 718   /// Add 1 cluster to the track candidate
 719   /// Update chi2 of the track
 720
 721   // Compute local chi2
 722   AliMUONVCluster* cluster = trackParamAtCluster.GetClusterPtr();
 723   Double_t deltaX = trackParamAtCluster.GetNonBendingCoor() - cluster->GetX();
 724   Double_t deltaY = trackParamAtCluster.GetBendingCoor() - cluster->GetY();
 725   Double_t localChi2 = deltaX*deltaX / cluster->GetErrX2() +
 726                        deltaY*deltaY / cluster->GetErrY2();
 727
 728   // Flag cluster as being not removable
 729   trackParamAtCluster.SetRemovable(kFALSE);
 730   trackParamAtCluster.SetLocalChi2(0.); // --> Local chi2 not used
 731
 732   // Update the chi2 of the new track
 733   track.SetGlobalChi2(track.GetGlobalChi2() + localChi2);
 734
 735   // Update TrackParamAtCluster
 736   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster,*cluster);
 737   track.GetTrackParamAtCluster()->Sort();
 738
 739 }
 740
 741   //__________________________________________________________________________
 742 void AliMUONTrackReconstructor::UpdateTrack(AliMUONTrack &track, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster1, AliMUONTrackParam &trackParamAtCluster2)
 743 {
 744   /// Add 2 clusters to the track candidate
 745   /// Update track and local chi2
 746
 747   // Update local chi2 at first cluster
 748   AliMUONVCluster* cluster1 = trackParamAtCluster1.GetClusterPtr();
 749   Double_t deltaX = trackParamAtCluster1.GetNonBendingCoor() - cluster1->GetX();
 750   Double_t deltaY = trackParamAtCluster1.GetBendingCoor() - cluster1->GetY();
 751   Double_t localChi2AtCluster1 = deltaX*deltaX / cluster1->GetErrX2() +
 752                                  deltaY*deltaY / cluster1->GetErrY2();
 753   trackParamAtCluster1.SetLocalChi2(localChi2AtCluster1);
 754
 755   // Flag first cluster as being removable
 756   trackParamAtCluster1.SetRemovable(kTRUE);
 757
 758   // Update local chi2 at second cluster
 759   AliMUONVCluster* cluster2 = trackParamAtCluster2.GetClusterPtr();
 760   deltaX = trackParamAtCluster2.GetNonBendingCoor() - cluster2->GetX();
 761   deltaY = trackParamAtCluster2.GetBendingCoor() - cluster2->GetY();
 762   Double_t localChi2AtCluster2 = deltaX*deltaX / cluster2->GetErrX2() +
 763                                  deltaY*deltaY / cluster2->GetErrY2();
 764   trackParamAtCluster2.SetLocalChi2(localChi2AtCluster2);
 765
 766   // Flag first cluster as being removable
 767   trackParamAtCluster2.SetRemovable(kTRUE);
 768
 769   // Update the chi2 of the new track
 770   track.SetGlobalChi2(track.GetGlobalChi2() + localChi2AtCluster1 + localChi2AtCluster2);
 771
 772   // Update TrackParamAtCluster
 773   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster1,*cluster1);
 774   track.AddTrackParamAtCluster(trackParamAtCluster2,*cluster2);
 775   track.GetTrackParamAtCluster()->Sort();
 776
 777 }
 778
 779   //__________________________________________________________________________
 780 Bool_t AliMUONTrackReconstructor::RecoverTrack(AliMUONTrack &trackCandidate, AliMUONVClusterStore& clusterStore, Int_t nextStation)
 781 {
 782   /// Try to recover the track candidate in the next station
 783   /// by removing the worst of the two clusters attached in the current station
 784   /// Return kTRUE if recovering succeeds
 785   AliDebug(1,"Enter RecoverTrack");
 786
 787   // Do not try to recover track until we have attached cluster(s) on station(1..) 3
 788   if (nextStation > 1) return kFALSE;
 789
 790   Int_t worstClusterNumber = -1;
 791   Double_t localChi2, worstLocalChi2 = 0.;
 792
 793   // Look for the cluster to remove
 794   for (Int_t clusterNumber = 0; clusterNumber < 2; clusterNumber++) {
 795     AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(clusterNumber);
 796
 797     // check if current cluster is removable
 798     if (!trackParamAtCluster->IsRemovable()) return kFALSE;
 799
 800     // Pick up cluster with the worst chi2
 801     localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
 802     if (localChi2 > worstLocalChi2) {
 803       worstLocalChi2 = localChi2;
 804       worstClusterNumber = clusterNumber;
 805     }
 806   }
 807
 808   // Reset best cluster as being NOT removable
 809   ((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt((worstClusterNumber+1)%2))->SetRemovable(kFALSE);
 810
 811   // Remove the worst cluster
 812   trackCandidate.RemoveTrackParamAtCluster((AliMUONTrackParam*)trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->UncheckedAt(worstClusterNumber));
 813
 814   // Re-fit the track:
 815   // Do not take into account the multiple scattering to speed up the fit
 816   // Calculate the track parameter covariance matrix
 817   Fit(trackCandidate, kFALSE, kFALSE, kTRUE);
 818
 819   // Look for new cluster(s) in next station
 820   return FollowTrackInStation(trackCandidate,clusterStore,nextStation);
 821
 822 }
 823
 824   //__________________________________________________________________________
 825 void AliMUONTrackReconstructor::SetVertexErrXY2ForFit(AliMUONTrack &trackCandidate)
 826 {
 827   /// Compute the vertex resolution square from natural vertex dispersion and
 828   /// multiple scattering effets according to trackCandidate path in absorber
 829   /// It is necessary to account for multiple scattering effects here instead of during the fit of
 830   /// the "trackCandidate" to do not influence the result by changing track resolution at vertex
 831   AliDebug(1,"Enter SetVertexForFit");
 832
 833   Double_t nonBendingReso2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetNonBendingVertexDispersion() *
 834                              AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetNonBendingVertexDispersion();
 835   Double_t bendingReso2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion() *
 836                           AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetBendingVertexDispersion();
 837
 838   // add multiple scattering effets
 839   AliMUONTrackParam paramAtVertex(*((AliMUONTrackParam*)(trackCandidate.GetTrackParamAtCluster()->First())));
 840   paramAtVertex.DeleteCovariances(); // to be sure to account only for multiple scattering
 841   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertexUncorrected(&paramAtVertex,0.);
 842   const TMatrixD& kParamCov = paramAtVertex.GetCovariances();
 843   nonBendingReso2 += kParamCov(0,0);
 844   bendingReso2 += kParamCov(2,2);
 845
 846   // Set the vertex resolution square
 847   trackCandidate.SetVertexErrXY2(nonBendingReso2,bendingReso2);
 848 }
 849
 850   //__________________________________________________________________________
 851 void AliMUONTrackReconstructor::Fit(AliMUONTrack &track, Bool_t includeMCS, Bool_t fitWithVertex, Bool_t calcCov)
 852 {
 853   /// Fit the track
 854   /// w/wo multiple Coulomb scattering according to "includeMCS".
 855   /// w/wo constraining the vertex according to "fitWithVertex".
 856   /// calculating or not the covariance matrix according to "calcCov".
 857
 858   Double_t benC, errorParam, invBenP, nonBenC, x, y;
 859   AliMUONTrackParam *trackParam;
 860   Double_t arg[1], fedm, errdef, globalChi2;
 861   Int_t npari, nparx;
 862   Int_t status, covStatus;
 863
 864   // Instantiate gMinuit if not already done
 865   if (!gMinuit) gMinuit = new TMinuit(6);
 866   // Clear MINUIT parameters
 867   gMinuit->mncler();
 868   // Give the fitted track to MINUIT
 869   gMinuit->SetObjectFit(&track);
 870   if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 2) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 2)) {
 871     // Define print level
 872     arg[0] = 1;
 873     gMinuit->mnexcm("SET PRI", arg, 1, status);
 874     // Print covariance matrix
 875     gMinuit->mnexcm("SHO COV", arg, 0, status);
 876   } else {
 877     arg[0] = -1;
 878     gMinuit->mnexcm("SET PRI", arg, 1, status);
 879   }
 880   // No warnings
 881   gMinuit->mnexcm("SET NOW", arg, 0, status);
 882   // Define strategy
 883   //arg[0] = 2;
 884   //gMinuit->mnexcm("SET STR", arg, 1, status);
 885
 886   // set flag w/wo multiple scattering according to "includeMCS"
 887   track.FitWithMCS(includeMCS);
 888   if (includeMCS) {
 889     // compute cluster weights only once
 890     if (!track.ComputeClusterWeights()) {
 891       AliWarning("cannot take into account the multiple scattering effects");
 892       track.FitWithMCS(kFALSE);
 893     }
 894   }
 895
 896   track.FitWithVertex(fitWithVertex);
 897   if (fitWithVertex) SetVertexErrXY2ForFit(track);
 898
 899   // Set fitting function
 900   gMinuit->SetFCN(TrackChi2);
 901
 902   // Set fitted parameters (!! The order is very important for the covariance matrix !!)
 903   trackParam = (AliMUONTrackParam*) (track.GetTrackParamAtCluster()->First());
 904   // could be tried with no limits for the search (min=max=0) ????
 905   // mandatory limits in non Bending to avoid NaN values of parameters
 906   gMinuit->mnparm(0, "X", trackParam->GetNonBendingCoor(), 0.03, -500.0, 500.0, status);
 907   gMinuit->mnparm(1, "NonBenS", trackParam->GetNonBendingSlope(), 0.001, -0.5, 0.5, status);
 908   // mandatory limits in Bending to avoid NaN values of parameters
 909   gMinuit->mnparm(2, "Y", trackParam->GetBendingCoor(), 0.10, -500.0, 500.0, status);
 910   gMinuit->mnparm(3, "BenS", trackParam->GetBendingSlope(), 0.001, -0.5, 0.5, status);
 911   gMinuit->mnparm(4, "InvBenP", trackParam->GetInverseBendingMomentum(), 0.003, -0.4, 0.4, status);
 912
 913   // minimization
 914   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", arg, 0, status);
 915
 916   // Calculate the covariance matrix more accurately if required
 917   if (calcCov) gMinuit->mnexcm("HESSE", arg, 0, status);
 918
 919   // get results into "invBenP", "benC", "nonBenC" ("x", "y")
 920   gMinuit->GetParameter(0, x, errorParam);
 921   trackParam->SetNonBendingCoor(x);
 922   gMinuit->GetParameter(1, nonBenC, errorParam);
 923   trackParam->SetNonBendingSlope(nonBenC);
 924   gMinuit->GetParameter(2, y, errorParam);
 925   trackParam->SetBendingCoor(y);
 926   gMinuit->GetParameter(3, benC, errorParam);
 927   trackParam->SetBendingSlope(benC);
 928   gMinuit->GetParameter(4, invBenP, errorParam);
 929   trackParam->SetInverseBendingMomentum(invBenP);
 930
 931   // global result of the fit
 932   gMinuit->mnstat(globalChi2, fedm, errdef, npari, nparx, covStatus);
 933   track.SetGlobalChi2(globalChi2);
 934
 935   // Get the covariance matrix if required
 936   if (calcCov) {
 937     // Covariance matrix according to HESSE status
 938     // If problem then keep only the diagonal terms (variances)
 939     Double_t matrix[5][5];
 940     gMinuit->mnemat(&matrix[0][0],5);
 941     if (covStatus == 3) trackParam->SetCovariances(matrix);
 942     else trackParam->SetVariances(matrix);
 943   } else trackParam->DeleteCovariances();
 944
 945 }
 946
 947   //__________________________________________________________________________
 948 void TrackChi2(Int_t & /*nParam*/, Double_t * /*gradient*/, Double_t &chi2, Double_t *param, Int_t /*flag*/)
 949 {
 950   /// Return the "Chi2" to be minimized with Minuit for track fitting.
 951   /// Assumes that the trackParamAtCluster are sorted according to increasing Z.
 952   /// Track parameters at each cluster are updated accordingly.
 953   /// Vertex is used according to the flag "trackBeingFitted->GetFitWithVertex()".
 954   /// Multiple Coulomb scattering is taken into account according to the flag "trackBeingFitted->GetFitWithMCS()".
 955
 956   AliMUONTrack *trackBeingFitted = (AliMUONTrack*) gMinuit->GetObjectFit();
 957   AliMUONTrackParam* trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) trackBeingFitted->GetTrackParamAtCluster()->First();
 958   Double_t dX, dY;
 959   chi2 = 0.; // initialize chi2
 960
 961   // update track parameters
 962   trackParamAtCluster->SetNonBendingCoor(param[0]);
 963   trackParamAtCluster->SetNonBendingSlope(param[1]);
 964   trackParamAtCluster->SetBendingCoor(param[2]);
 965   trackParamAtCluster->SetBendingSlope(param[3]);
 966   trackParamAtCluster->SetInverseBendingMomentum(param[4]);
 967   trackBeingFitted->UpdateTrackParamAtCluster();
 968
 969   // Take the vertex into account in the fit if required
 970   if (trackBeingFitted->FitWithVertex()) {
 971     Double_t nonBendingReso2,bendingReso2;
 972     trackBeingFitted->GetVertexErrXY2(nonBendingReso2,bendingReso2);
 973     if (nonBendingReso2 == 0. || bendingReso2 == 0.) chi2 += 1.e10;
 974     else {
 975       AliMUONTrackParam paramAtVertex(*trackParamAtCluster);
 976       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZ(&paramAtVertex, 0.); // vextex position = (0,0,0)
 977       dX = paramAtVertex.GetNonBendingCoor();
 978       dY = paramAtVertex.GetBendingCoor();
 979       chi2 += dX * dX / nonBendingReso2 + dY * dY / bendingReso2;
 980     }
 981   }
 982
 983   // compute chi2 w/wo multiple scattering
 984   chi2 += trackBeingFitted->ComputeGlobalChi2(trackBeingFitted->FitWithMCS());
 985
 986 }
 987
 988   //__________________________________________________________________________
 989 void AliMUONTrackReconstructor::ComplementTracks(const AliMUONVClusterStore& clusterStore)
 990 {
 991   /// Complete tracks by adding missing clusters (if there is an overlap between
 992   /// two detection elements, the track may have two clusters in the same chamber)
 993   /// Re-fit track parameters and covariances
 994   AliDebug(1,"Enter ComplementTracks");
 995
 996   Int_t chamberId, detElemId;
 997   Double_t chi2OfCluster, bestChi2OfCluster;
 998   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking() *
 999                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForTracking();
1000   Bool_t foundOneCluster, trackModified;
1001   AliMUONVCluster* cluster;
1002   AliMUONTrackParam *trackParam, *nextTrackParam, copyOfTrackParam, trackParamAtCluster, bestTrackParamAtCluster;
1003
1004   // Remove double track to complete only "good" tracks
1005   RemoveDoubleTracks();
1006
1007   AliMUONTrack *track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1008   while (track) {
1009     trackModified = kFALSE;
1010
1011     trackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->First();
1012     while (trackParam) {
1013       foundOneCluster = kFALSE;
1014       bestChi2OfCluster = 2. * sigmaCut2; // 2 because 2 quantities in chi2
1015       chamberId = trackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1016       detElemId = trackParam->GetClusterPtr()->GetDetElemId();
1017
1018       // prepare nextTrackParam before adding new cluster because of the sorting
1019       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*)track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParam);
1020
1021       // recover track parameters from local fit and put them into a copy of trackParam
1022       copyOfTrackParam.SetZ(trackParam->GetZ());
1023       copyOfTrackParam.SetParameters(trackParam->GetSmoothParameters());
1024       copyOfTrackParam.SetCovariances(trackParam->GetSmoothCovariances());
1025
1026       // Create iterators to loop over clusters in current chamber
1027       TIter nextInCh(clusterStore.CreateChamberIterator(chamberId,chamberId));
1028
1029       // look for one second candidate in the same chamber
1030       while ( ( cluster = static_cast<AliMUONVCluster*>(nextInCh()) ) ) {
1031
1032         // look for a cluster in another detection element
1033         if (cluster->GetDetElemId() == detElemId) continue;
1034
1035         // try to add the current cluster fast
1036         if (!TryOneClusterFast(copyOfTrackParam, cluster)) continue;
1037
1038         // try to add the current cluster accurately
1039         chi2OfCluster = TryOneCluster(copyOfTrackParam, cluster, trackParamAtCluster);
1040
1041         // if better chi2 then prepare to add this cluster to the track
1042         if (chi2OfCluster < bestChi2OfCluster) {
1043           bestChi2OfCluster = chi2OfCluster;
1044           bestTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1045           foundOneCluster = kTRUE;
1046         }
1047
1048       }
1049
1050       // add new cluster if any
1051       if (foundOneCluster) {
1052         UpdateTrack(*track,bestTrackParamAtCluster);
1053         bestTrackParamAtCluster.SetAloneInChamber(kFALSE);
1054         trackParam->SetAloneInChamber(kFALSE);
1055         trackModified = kTRUE;
1056       }
1057
1058       trackParam = nextTrackParam;
1059     }
1060
1061     // re-fit track parameters if needed
1062     if (trackModified) Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
1063
1064     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1065   }
1066
1067 }
1068
1069   //__________________________________________________________________________
1070 void AliMUONTrackReconstructor::ImproveTracks()
1071 {
1072   /// Improve tracks by removing clusters with local chi2 highter than the defined cut
1073   /// Recompute track parameters and covariances at the remaining clusters
1074   AliDebug(1,"Enter ImproveTracks");
1075
1076   Double_t localChi2, worstLocalChi2;
1077   Int_t worstChamber, previousChamber;
1078   AliMUONTrack *track, *nextTrack;
1079   AliMUONTrackParam *trackParamAtCluster, *worstTrackParamAtCluster, *previousTrackParam, *nextTrackParam;
1080   Double_t sigmaCut2 = AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement() *
1081                        AliMUONReconstructor::GetRecoParam()->GetSigmaCutForImprovement();
1082
1083   // Remove double track to improve only "good" tracks
1084   RemoveDoubleTracks();
1085
1086   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1087   while (track) {
1088
1089     // prepare next track in case the actual track is suppressed
1090     nextTrack = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1091
1092     while (!track->IsImproved()) {
1093
1094       // Update track parameters and covariances
1095       track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
1096
1097       // Compute local chi2 of each clusters
1098       track->ComputeLocalChi2(kTRUE);
1099
1100       // Look for the cluster to remove
1101       worstTrackParamAtCluster = NULL;
1102       worstLocalChi2 = 0.;
1103       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->First();
1104       while (trackParamAtCluster) {
1105
1106         // Pick up cluster with the worst chi2
1107         localChi2 = trackParamAtCluster->GetLocalChi2();
1108         if (localChi2 > worstLocalChi2) {
1109           worstLocalChi2 = localChi2;
1110           worstTrackParamAtCluster = trackParamAtCluster;
1111         }
1112
1113       trackParamAtCluster = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(trackParamAtCluster);
1114       }
1115
1116       // Check if bad cluster found
1117       if (!worstTrackParamAtCluster) {
1118         track->SetImproved(kTRUE);
1119         break;
1120       }
1121
1122       // Check whether the worst chi2 is under requirement or not
1123       if (worstLocalChi2 < 2. * sigmaCut2) { // 2 because 2 quantities in chi2
1124         track->SetImproved(kTRUE);
1125         break;
1126       }
1127
1128       // if the worst cluster is not removable then remove the entire track
1129       if (!worstTrackParamAtCluster->IsRemovable() && worstTrackParamAtCluster->IsAloneInChamber()) {
1130         fRecTracksPtr->Remove(track);
1131         fNRecTracks--;
1132         break;
1133       }
1134
1135       // Reset the second cluster in the same station as being not removable
1136       // or reset the second cluster in the same chamber as being alone
1137       worstChamber = worstTrackParamAtCluster->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1138       previousTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->Before(worstTrackParamAtCluster);
1139       nextTrackParam = (AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(worstTrackParamAtCluster);
1140       if (worstTrackParamAtCluster->IsAloneInChamber()) { // Worst cluster removable and alone in chamber
1141
1142         if (worstChamber%2 == 0) { // Modify flags in next chamber
1143
1144           nextTrackParam->SetRemovable(kFALSE);
1145           if (!nextTrackParam->IsAloneInChamber()) // Make sure both clusters in second chamber are not removable anymore
1146             ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->After(nextTrackParam))->SetRemovable(kFALSE);
1147
1148         } else { // Modify flags in previous chamber
1149
1150           previousTrackParam->SetRemovable(kFALSE);
1151           if (!previousTrackParam->IsAloneInChamber()) // Make sure both clusters in second chamber are not removable anymore
1152             ((AliMUONTrackParam*) track->GetTrackParamAtCluster()->Before(previousTrackParam))->SetRemovable(kFALSE);
1153
1154         }
1155
1156       } else { // Worst cluster not alone in its chamber
1157
1158         if (previousTrackParam) previousChamber = previousTrackParam->GetClusterPtr()->GetChamberId();
1159         else previousChamber = -1;
1160
1161         if (previousChamber == worstChamber) { // the second cluster on the same chamber is the previous one
1162
1163           previousTrackParam->SetAloneInChamber(kTRUE);
1164           // transfert the removability to the second cluster
1165           if (worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) previousTrackParam->SetRemovable(kTRUE);
1166
1167         } else { // the second cluster on the same chamber is the next one
1168
1169           nextTrackParam->SetAloneInChamber(kTRUE);
1170           // transfert the removability to the second cluster
1171           if (worstTrackParamAtCluster->IsRemovable()) nextTrackParam->SetRemovable(kTRUE);
1172
1173         }
1174
1175       }
1176
1177       // Remove the worst cluster
1178       track->RemoveTrackParamAtCluster(worstTrackParamAtCluster);
1179
1180       // Re-fit the track:
1181       // Take into account the multiple scattering
1182       // Calculate the track parameter covariance matrix
1183       Fit(*track, kTRUE, kFALSE, kTRUE);
1184
1185       // Printout for debuging
1186       if ((AliLog::GetDebugLevel("MUON","AliMUONTrackReconstructor") >= 1) || (AliLog::GetGlobalDebugLevel() >= 1)) {
1187         cout << "ImproveTracks: track " << fRecTracksPtr->IndexOf(track)+1 << " improved " << endl;
1188       }
1189
1190     }
1191
1192     track = nextTrack;
1193   }
1194
1195   // compress the array in case of some tracks have been removed
1196   fRecTracksPtr->Compress();
1197
1198 }
1199
1200   //__________________________________________________________________________
1201 void AliMUONTrackReconstructor::Finalize()
1202 {
1203   /// Recompute track parameters and covariances at each attached cluster from those at the first one
1204
1205   AliMUONTrack *track;
1206
1207   track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->First();
1208   while (track) {
1209
1210     // update track parameters if not already done
1211     if (!track->IsImproved()) track->UpdateCovTrackParamAtCluster();
1212
1213     track = (AliMUONTrack*) fRecTracksPtr->After(track);
1214
1215   }
1216
1217 }
1218