PHOS/AliPHOSClusterizerv1.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 /* $Log:
  19    1 October 2000. Yuri Kharlov:
  20      AreNeighbours()
  21      PPSD upper layer is considered if number of layers>1
  22
  23    18 October 2000. Yuri Kharlov:
  24      AliPHOSClusterizerv1()
  25      CPV clusterizing parameters added
  26
  27      MakeClusters()
  28      After first PPSD digit remove EMC digits only once
  29 */
  30 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  31 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  32 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  33 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  34 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  35 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  36 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  37 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  38 //  standalone mode.
  39 // Use Case:
  40 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  41 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  42 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  43 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  44 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  45 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  46 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  47 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  48 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  49 //               //sets another title four output branches
  50 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  51 //               //set clusterization parameters
  52 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  53 //               //once more finds RecPoints options are
  54 //               // deb - print number of found rec points
  55 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  56 //               // time - print benchmarking results
  57
  58 // --- ROOT system ---
  59
  60 #include "TROOT.h"
  61 #include "TFile.h"
  62 #include "TFolder.h"
  63 #include "TMath.h"
  64 #include "TMinuit.h"
  65 #include "TTree.h"
  66 #include "TSystem.h"
  67 #include "TBenchmark.h"
  68
  69 // --- Standard library ---
  70
  71 // --- AliRoot header files ---
  72 #include "AliPHOSCalibrationDB.h"
  73 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  74 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  75 #include "AliPHOSDigit.h"
  76 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  77 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  78 #include "AliPHOS.h"
  79 #include "AliPHOSGetter.h"
  80 #include "AliRun.h"
  81
  82 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  83
  84 //____________________________________________________________________________
  85   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  86 {
  87   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  88
  89   InitParameters() ;
  90   fDefaultInit = kTRUE ;
  91 }
  92
  93 //____________________________________________________________________________
  94 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const char* headerFile,const char* name, const Bool_t toSplit)
  95 :AliPHOSClusterizer(headerFile, name, toSplit)
  96 {
  97   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  98
  99   InitParameters() ;
 100   Init() ;
 101   fDefaultInit = kFALSE ;
 102
 103 }
 104
 105 //____________________________________________________________________________
 106   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
 107 {
 108   // dtor
 109   fSplitFile = 0 ;
 110
 111 }
 112
 113 //____________________________________________________________________________
 114 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
 115 {
 116   TString branchName(GetName() ) ;
 117   branchName.Remove(branchName.Index(Version())-1) ;
 118   return branchName ;
 119 }
 120
 121 //____________________________________________________________________________
 122 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 123 { //To be replased later by the method, reading individual parameters from the database
 124   if(fCalibrationDB)
 125     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 126   else{ //simulation
 127     if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 128       return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 129     else //calibrate as CPV
 130       return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 131   }
 132 }
 133
 134 //____________________________________________________________________________
 135 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t * option)
 136 {
 137   // Steering method
 138
 139   if( strcmp(GetName(), "")== 0 )
 140     Init() ;
 141
 142   if(strstr(option,"tim"))
 143     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 144
 145   if(strstr(option,"print"))
 146     Print("") ;
 147
 148   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 149   if(gime->BranchExists("RecPoints"))
 150     return ;
 151   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;
 152   Int_t ievent ;
 153
 154   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++){
 155
 156     gime->Event(ievent,"D") ;
 157
 158     if(ievent == 0)
 159       GetCalibrationParameters() ;
 160
 161     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 162
 163     MakeClusters() ;
 164
 165     if(fToUnfold)
 166       MakeUnfolding() ;
 167
 168     WriteRecPoints(ievent) ;
 169
 170     if(strstr(option,"deb"))
 171       PrintRecPoints(option) ;
 172
 173     //increment the total number of digits per run
 174     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 175     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 176  }
 177
 178   if(strstr(option,"tim")){
 179     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 180     Info("Exec", "  took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 181          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 182          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nevents ) ;
 183   }
 184 }
 185
 186 //____________________________________________________________________________
 187 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 188                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 189 {
 190   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 191   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 192   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 193
 194   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 195   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 196
 197
 198   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 199   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 200   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 201                                          // To set the address of the minimization function
 202
 203   TList * toMinuit = new TList();
 204   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 205   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 206
 207   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 208
 209   // filling initial values for fit parameters
 210   AliPHOSDigit * digit ;
 211
 212   Int_t ierflg  = 0;
 213   Int_t index   = 0 ;
 214   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 215
 216   Int_t iDigit ;
 217
 218   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 219
 220   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 221     digit = maxAt[iDigit];
 222
 223     Int_t relid[4] ;
 224     Float_t x = 0.;
 225     Float_t z = 0.;
 226     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 227     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 228
 229     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 230
 231     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 232     index++ ;
 233     if(ierflg != 0){
 234       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 235       return kFALSE;
 236     }
 237     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 238     index++ ;
 239     if(ierflg != 0){
 240        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 241       return kFALSE;
 242     }
 243     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 244     index++ ;
 245     if(ierflg != 0){
 246       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 247       return kFALSE;
 248     }
 249   }
 250
 251   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 252                       //  depends on it.
 253   Double_t p1 = 1.0 ;
 254   Double_t p2 = 0.0 ;
 255
 256   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 257   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 258   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 259   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 260
 261   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 262
 263   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 264     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 265     return kFALSE ;
 266   }
 267   for(index = 0; index < nPar; index++){
 268     Double_t err ;
 269     Double_t val ;
 270     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 271     fitparameters[index] = val ;
 272    }
 273
 274   delete toMinuit ;
 275   return kTRUE;
 276
 277 }
 278
 279 //____________________________________________________________________________
 280 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 281 {
 282   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 283
 284   const TTask * task = gime->Digitizer(BranchName()) ;
 285   if(strcmp(task->IsA()->GetName(),"AliPHOSDigitizer")==0){
 286     const AliPHOSDigitizer * dig = static_cast<const AliPHOSDigitizer *>(task) ;
 287
 288     fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 289     fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 290
 291     fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 292     fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 293   }
 294   else{
 295     fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 296   }
 297 }
 298
 299 //____________________________________________________________________________
 300 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 301 {
 302   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 303   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 304
 305   if ( strcmp(GetTitle(), "") == 0 )
 306     SetTitle("galice.root") ;
 307
 308   TString branchname = GetName() ;
 309   branchname.Remove(branchname.Index(Version())-1) ;
 310
 311   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance(GetTitle(),branchname.Data(), fToSplit ) ;
 312   if ( gime == 0 ) {
 313     Error("Init", "Could not obtain the Getter object !") ;
 314     return ;
 315   }
 316
 317   fSplitFile = 0 ;
 318   if(fToSplit){
 319     // construct the name of the file as /path/EMCAL.SDigits.root
 320     //First - extract full path if necessary
 321     TString fileName(GetTitle()) ;
 322     Ssiz_t islash = fileName.Last('/') ;
 323     if(islash<fileName.Length())
 324       fileName.Remove(islash+1,fileName.Length()) ;
 325     else
 326       fileName="" ;
 327     // Next - append the file name
 328     fileName+="PHOS.RecData." ;
 329     if((strcmp(branchname.Data(),"Default")!=0)&&(strcmp(branchname.Data(),"")!=0)){
 330       fileName+=branchname ;
 331       fileName+="." ;
 332     }
 333     fileName+="root" ;
 334     // Finally - check if the file already opened or open the file
 335     fSplitFile = static_cast<TFile*>(gROOT->GetFile(fileName.Data()));
 336     if(!fSplitFile)
 337       fSplitFile =  TFile::Open(fileName.Data(),"update") ;
 338   }
 339
 340
 341
 342   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 343   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 344
 345   if(!gMinuit)
 346     gMinuit = new TMinuit(100) ;
 347
 348   gime->PostClusterizer(this) ;
 349   gime->PostRecPoints(branchname) ;
 350
 351 }
 352
 353 //____________________________________________________________________________
 354 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 355 {
 356
 357   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 358   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 359
 360   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 361   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 362
 363   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 364   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 365
 366   fW0                      = 4.5 ;
 367   fW0CPV                   = 4.0 ;
 368
 369   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 370
 371   fToUnfold                = kTRUE ;
 372
 373   TString clusterizerName( GetName()) ;
 374   if (clusterizerName.IsNull() )
 375     clusterizerName = "Default" ;
 376   clusterizerName.Append(":") ;
 377   clusterizerName.Append(Version()) ;
 378   SetName(clusterizerName) ;
 379   fRecPointsInRun          = 0 ;
 380   fCalibrationDB = 0 ;
 381
 382
 383 }
 384
 385 //____________________________________________________________________________
 386 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 387 {
 388   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 389   //                                       = 1 are neighbour
 390   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 391   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 392   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 393   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 394
 395   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 396
 397   Int_t rv = 0 ;
 398
 399   Int_t relid1[4] ;
 400   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 401
 402   Int_t relid2[4] ;
 403   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 404
 405   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 406     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 407     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 408
 409     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 410       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 411       rv = 1 ;
 412     }
 413     else {
 414       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 415         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 416     }
 417
 418   }
 419   else {
 420
 421     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 422       rv=2 ;
 423
 424   }
 425
 426   return rv ;
 427 }
 428
 429
 430 //____________________________________________________________________________
 431 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 432 {
 433   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 434
 435   Bool_t rv = kFALSE ;
 436   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 437
 438   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 439
 440   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 441
 442   return rv ;
 443 }
 444
 445 //____________________________________________________________________________
 446 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 447 {
 448   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 449
 450   Bool_t rv = kFALSE ;
 451   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 452
 453   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 454
 455   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 456
 457   return rv ;
 458 }
 459
 460 //____________________________________________________________________________
 461 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints(Int_t event)
 462 {
 463
 464   // Creates new branches with given title
 465   // fills and writes into TreeR.
 466
 467
 468   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 469   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 470   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 471   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 472   TTree * treeR ;
 473
 474   if(fToSplit){
 475     if(!fSplitFile)
 476       return ;
 477     fSplitFile->cd() ;
 478     TString name("TreeR") ;
 479     name += event ;
 480     treeR = dynamic_cast<TTree*>(fSplitFile->Get(name));
 481   }
 482   else{
 483     treeR = gAlice->TreeR();
 484   }
 485
 486   if(!treeR){
 487     if(fSplitFile)
 488       gAlice->MakeTree("R", fSplitFile);
 489     else
 490       gAlice->MakeTree("R", gROOT->GetFile(GetTitle()));
 491     treeR = gAlice->TreeR() ;
 492   }
 493
 494   Int_t index ;
 495   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties...
 496   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 497     ((AliPHOSEmcRecPoint *)emcRecPoints->At(index))->EvalAll(fW0,digits) ;
 498
 499   emcRecPoints->Sort() ;
 500   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 501     ((AliPHOSEmcRecPoint *)emcRecPoints->At(index))->SetIndexInList(index) ;
 502
 503   emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 504
 505   //Now the same for CPV
 506   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 507     ((AliPHOSRecPoint *)cpvRecPoints->At(index))->EvalAll(fW0CPV,digits)  ;
 508
 509   cpvRecPoints->Sort() ;
 510
 511   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 512     ((AliPHOSRecPoint *)cpvRecPoints->At(index))->SetIndexInList(index) ;
 513
 514   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 515
 516   Int_t bufferSize = 32000 ;
 517   Int_t splitlevel = 0 ;
 518
 519   //First EMC
 520   TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 521   emcBranch->SetTitle(BranchName());
 522
 523   //Now CPV branch
 524   TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 525   cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 526
 527   //And Finally  clusterizer branch
 528   AliPHOSClusterizerv1 * cl = this ;
 529   TBranch * clusterizerBranch = treeR->Branch("AliPHOSClusterizer","AliPHOSClusterizerv1",
 530                                               &cl,bufferSize,splitlevel);
 531   clusterizerBranch->SetTitle(BranchName());
 532
 533   emcBranch        ->Fill() ;
 534   cpvBranch        ->Fill() ;
 535   clusterizerBranch->Fill() ;
 536
 537   treeR->AutoSave() ;
 538   if(gAlice->TreeR()!=treeR)
 539     treeR->Delete();
 540 }
 541
 542 //____________________________________________________________________________
 543 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 544 {
 545   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 546   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 547
 548   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 549
 550   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(BranchName()) ;
 551   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(BranchName()) ;
 552   emcRecPoints->Delete() ;
 553   cpvRecPoints->Delete() ;
 554
 555   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 556    if ( !digits ) {
 557    Fatal("MakeClusters", "Digits with name %s not found !", BranchName().Data() ) ;
 558   }
 559   TClonesArray * digitsC =  (TClonesArray*)digits->Clone() ;
 560
 561
 562   // Clusterization starts
 563
 564   TIter nextdigit(digitsC) ;
 565   AliPHOSDigit * digit ;
 566   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 567
 568   while ( (digit = (AliPHOSDigit *)nextdigit()) ) { // scan over the list of digitsC
 569     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 570
 571     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 572     Int_t index ;
 573
 574     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 575         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 576       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 577
 578       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 579         // start a new EMC RecPoint
 580         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 581           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 582
 583         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 584         clu = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ;
 585         fNumberOfEmcClusters++ ;
 586         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 587         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 588         iDigitInCluster++ ;
 589         digitsC->Remove(digit) ;
 590
 591       } else {
 592
 593         // start a new CPV cluster
 594         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 595           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 596
 597         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 598
 599         clu =  (AliPHOSCpvRecPoint *) cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters)  ;
 600         fNumberOfCpvClusters++ ;
 601         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 602         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 603         iDigitInCluster++ ;
 604         digitsC->Remove(digit) ;
 605         nextdigit.Reset() ;
 606
 607         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 608
 609         if( notremoved ) {
 610           while( ( digit = (AliPHOSDigit *)nextdigit() ) ) {
 611             if( IsInEmc(digit) )
 612               digitsC->Remove(digit) ;
 613             else
 614               break ;
 615           }
 616           notremoved = kFALSE ;
 617         }
 618
 619       } // else
 620
 621       nextdigit.Reset() ;
 622
 623       AliPHOSDigit * digitN ;
 624       index = 0 ;
 625       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 626         digit =  (AliPHOSDigit*)digits->At(clusterdigitslist[index])  ;
 627         index++ ;
 628         while ( (digitN = (AliPHOSDigit *)nextdigit()) ) { // scan over the reduced list of digits
 629           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 630           switch (ineb ) {
 631           case 0 :   // not a neighbour
 632             break ;
 633           case 1 :   // are neighbours
 634             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 635             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 636             iDigitInCluster++ ;
 637             digitsC->Remove(digitN) ;
 638             break ;
 639           case 2 :   // too far from each other
 640             goto endofloop;
 641           } // switch
 642
 643         } // while digitN
 644
 645       endofloop: ;
 646         nextdigit.Reset() ;
 647
 648       } // loop over cluster
 649
 650     } // energy theshold
 651
 652
 653   } // while digit
 654
 655   delete digitsC ;
 656
 657 }
 658
 659 //____________________________________________________________________________
 660 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 661 {
 662   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 663   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 664
 665   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 666
 667
 668   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 669   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints(BranchName()) ;
 670   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints(BranchName()) ;
 671   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 672
 673   // Unfold first EMC clusters
 674   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 675
 676     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 677
 678     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 679     Int_t index ;
 680     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 681
 682       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(index) ;
 683       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 684         break ;
 685
 686       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 687       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 688       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 689       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 690
 691       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 692         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 693         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 694         emcRecPoints->Compress() ;
 695         index-- ;
 696         fNumberOfEmcClusters -- ;
 697         numberofNotUnfolded-- ;
 698       }
 699
 700       delete[] maxAt ;
 701       delete[] maxAtEnergy ;
 702     }
 703   }
 704   // Unfolding of EMC clusters finished
 705
 706
 707   // Unfold now CPV clusters
 708   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 709
 710     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 711
 712     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 713     Int_t index ;
 714     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 715
 716       AliPHOSRecPoint * recPoint = (AliPHOSRecPoint *) cpvRecPoints->At(index) ;
 717
 718       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 719         break ;
 720
 721       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = (AliPHOSEmcRecPoint*) recPoint ;
 722
 723       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 724       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 725       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 726       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 727
 728       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 729         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 730         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 731         cpvRecPoints->Compress() ;
 732         index-- ;
 733         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 734         fNumberOfCpvClusters-- ;
 735       }
 736
 737       delete[] maxAt ;
 738       delete[] maxAtEnergy ;
 739     }
 740   }
 741   //Unfolding of Cpv clusters finished
 742
 743 }
 744
 745 //____________________________________________________________________________
 746 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 747 {
 748   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 749   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 750
 751   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 752   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 753   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 754   return shape ;
 755 }
 756
 757 //____________________________________________________________________________
 758 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 759                                                  Int_t nMax,
 760                                                  AliPHOSDigit ** maxAt,
 761                                                  Float_t * maxAtEnergy)
 762 {
 763   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 764
 765   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 766
 767   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 768   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 769   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 770   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 771
 772   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 773   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 774
 775   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 776   if( !rv ) {
 777     // Fit failed, return and remove cluster
 778     delete[] fitparameters ;
 779     return ;
 780   }
 781
 782   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 783   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 784   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 785
 786   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 787   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 788   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 789   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 790   Int_t relid[4] ;
 791   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 792   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 793
 794   Int_t iparam ;
 795   Int_t iDigit ;
 796   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 797     digit = (AliPHOSDigit*) digits->At(emcDigits[iDigit] ) ;
 798     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 799     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 800     efit[iDigit] = 0;
 801
 802     iparam = 0 ;
 803     while(iparam < nPar ){
 804       xpar = fitparameters[iparam] ;
 805       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 806       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 807       iparam += 3 ;
 808       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 809       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 810       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 811     }
 812   }
 813
 814
 815   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 816   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 817   // to its contribution to efit
 818
 819   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 820   Float_t ratio ;
 821
 822   iparam = 0 ;
 823   while(iparam < nPar ){
 824     xpar = fitparameters[iparam] ;
 825     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 826     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 827     iparam += 3 ;
 828
 829     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 830
 831     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 832
 833       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 834         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 835
 836       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 837       emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters);
 838       fNumberOfEmcClusters++ ;
 839     }
 840     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 841       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 842         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 843
 844       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 845       emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters);
 846       fNumberOfCpvClusters++ ;
 847     }
 848
 849     Float_t eDigit ;
 850     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 851       digit = (AliPHOSDigit*) digits->At( emcDigits[iDigit] ) ;
 852       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 853       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 854       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 855       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 856       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 857       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 858       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 859     }
 860   }
 861
 862   delete[] fitparameters ;
 863   delete[] efit ;
 864
 865 }
 866
 867 //_____________________________________________________________________________
 868 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 869 {
 870   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 871   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 872
 873   TList * toMinuit = (TList*) gMinuit->GetObjectFit() ;
 874
 875   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint*) toMinuit->At(0)  ;
 876   TClonesArray * digits = (TClonesArray*)toMinuit->At(1)  ;
 877
 878
 879
 880   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = (AliPHOSEmcRecPoint *) gMinuit->GetObjectFit() ; // EmcRecPoint to fit
 881
 882   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 883
 884   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 885
 886   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 887
 888   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 889   fret = 0. ;
 890   Int_t iparam ;
 891
 892   if(iflag == 2)
 893     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 894       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 895
 896   Double_t efit ;
 897
 898   AliPHOSDigit * digit ;
 899   Int_t iDigit ;
 900
 901   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 902
 903     digit = (AliPHOSDigit*) digits->At( emcDigits[iDigit] ) ;
 904
 905     Int_t relid[4] ;
 906     Float_t xDigit ;
 907     Float_t zDigit ;
 908
 909     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 910
 911     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 912
 913      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 914        Int_t iParam = 0 ;
 915        efit = 0 ;
 916        while(iParam < nPar ){
 917          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 918          iParam++ ;
 919          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 920          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 921          iParam++ ;
 922          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 923          iParam++ ;
 924        }
 925        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 926        iParam = 0 ;
 927        while(iParam < nPar ){
 928          Double_t xpar = x[iParam] ;
 929          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 930          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 931          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 932          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 933          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 934          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 935          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 936                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 937
 938          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 939          iParam++ ;
 940          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 941          iParam++ ;
 942          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 943          iParam++ ;
 944        }
 945      }
 946      efit = 0;
 947      iparam = 0 ;
 948
 949      while(iparam < nPar ){
 950        Double_t xpar = x[iparam] ;
 951        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 952        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 953        iparam += 3 ;
 954        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 955        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 956        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 957      }
 958
 959      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 960      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 961   }
 962
 963 }
 964
 965 //____________________________________________________________________________
 966 void AliPHOSClusterizerv1::Print(Option_t * option)const
 967 {
 968   // Print clusterizer parameters
 969
 970   TString message ;
 971   TString taskName(GetName()) ;
 972   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 973
 974   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 975     // Print parameters
 976     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 977     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 978     message += "                           Branch: %s\n" ;
 979     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 980     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 981     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 982     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 983     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 984     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 985     if(fToUnfold)
 986       message += " Unfolding on\n" ;
 987     else
 988       message += " Unfolding off\n" ;
 989
 990     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 991   }
 992   else
 993     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 994
 995   Info("Print", message.Data(),
 996        taskName.Data(),
 997        GetTitle(),
 998        taskName.Data(),
 999        GetName(),
1000        fEmcClusteringThreshold,
1001        fEmcLocMaxCut,
1002        fW0,
1003        fCpvClusteringThreshold,
1004        fCpvLocMaxCut,
1005        fW0CPV ) ;
1006 }
1007
1008
1009 //____________________________________________________________________________
1010 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
1011 {
1012   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
1013
1014   TObjArray * emcRecPoints = AliPHOSGetter::GetInstance()->EmcRecPoints(BranchName()) ;
1015   TObjArray * cpvRecPoints = AliPHOSGetter::GetInstance()->CpvRecPoints(BranchName()) ;
1016
1017   TString message ;
1018   message  = "\nevent " ;
1019   message += gAlice->GetEvNumber() ;
1020   message += "\n       Found " ;
1021   message += emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1022   message += "EMC RecPoints and " ;
1023   message += cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1024   message += " CPV RecPoints \n" ;
1025
1026   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
1027   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
1028
1029   char * tempo = new char[8192];
1030
1031   if(strstr(option,"all")) {
1032     message += "\nEMC clusters\n" ;
1033     message += "Index    Ene(MeV) Multi Module     X     Y   Z  Lambda 1 Lambda 2  # of prim  Primaries list\n" ;
1034     Int_t index ;
1035     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1036       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
1037       TVector3  locpos;
1038       rp->GetLocalPosition(locpos);
1039       Float_t lambda[2];
1040       rp->GetElipsAxis(lambda);
1041       Int_t * primaries;
1042       Int_t nprimaries;
1043       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1044       sprintf(tempo, "\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f %4f  %4f    %2d     : ",
1045               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
1046               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
1047       message += tempo ;
1048
1049       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1050         sprintf(tempo, "%d ", primaries[iprimary] ) ;
1051         message += tempo ;
1052       }
1053
1054       //Now plot CPV recPoints
1055       message += "Index    Ene(MeV) Module     X     Y   Z  # of prim  Primaries list\n" ;
1056       for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
1057         AliPHOSRecPoint * rp = (AliPHOSRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
1058
1059         TVector3  locpos;
1060         rp->GetLocalPosition(locpos);
1061
1062         Int_t * primaries;
1063         Int_t nprimaries ;
1064         primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1065         sprintf(tempo, "\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f %2d     : ",
1066                 rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
1067                 locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), nprimaries) ;
1068         message += tempo ;
1069         primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
1070         for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
1071           sprintf(tempo, "%d ", primaries[iprimary] ) ;
1072           message += tempo ;
1073         }
1074       }
1075     }
1076   }
1077   delete tempo ;
1078   Info("Print", message.Data() ) ;
1079 }
1080