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 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Dmitri Peressounko (SUBATECH & Kurchatov Institute)
  19 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  20 //  Clusterization class. Performs clusterization (collects neighbouring active cells) and
  21 //  unfolds the clusters having several local maxima.
  22 //  Results are stored in TreeR#, branches PHOSEmcRP (EMC recPoints),
  23 //  PHOSCpvRP (CPV RecPoints) and AliPHOSClusterizer (Clusterizer with all
  24 //  parameters including input digits branch title, thresholds etc.)
  25 //  This TTask is normally called from Reconstructioner, but can as well be used in
  26 //  standalone mode.
  27 // Use Case:
  28 //  root [0] AliPHOSClusterizerv1 * cl = new AliPHOSClusterizerv1("galice.root", "recpointsname", "digitsname")
  29 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  30 //               // reads gAlice from header file "galice.root", uses digits stored in the branch names "digitsname" (default = "Default")
  31 //               // and saves recpoints in branch named "recpointsname" (default = "digitsname")
  32 //  root [1] cl->ExecuteTask()
  33 //               //finds RecPoints in all events stored in galice.root
  34 //  root [2] cl->SetDigitsBranch("digits2")
  35 //               //sets another title for Digitis (input) branch
  36 //  root [3] cl->SetRecPointsBranch("recp2")
  37 //               //sets another title four output branches
  38 //  root [4] cl->SetEmcLocalMaxCut(0.03)
  39 //               //set clusterization parameters
  40 //  root [5] cl->ExecuteTask("deb all time")
  41 //               //once more finds RecPoints options are
  42 //               // deb - print number of found rec points
  43 //               // deb all - print number of found RecPoints and some their characteristics
  44 //               // time - print benchmarking results
  45
  46 // --- ROOT system ---
  47
  48 #include "TMath.h"
  49 #include "TMinuit.h"
  50 #include "TTree.h"
  51 #include "TBenchmark.h"
  52
  53 // --- Standard library ---
  54
  55 // --- AliRoot header files ---
  56 #include "AliPHOSGetter.h"
  57 #include "AliPHOSGeometry.h"
  58 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  59 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  60 #include "AliPHOSCpvRecPoint.h"
  61 #include "AliPHOSDigit.h"
  62 #include "AliPHOSDigitizer.h"
  63
  64 ClassImp(AliPHOSClusterizerv1)
  65
  66 //____________________________________________________________________________
  67   AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1() : AliPHOSClusterizer()
  68 {
  69   // default ctor (to be used mainly by Streamer)
  70
  71   InitParameters() ;
  72   fDefaultInit = kTRUE ;
  73 }
  74
  75 //____________________________________________________________________________
  76 AliPHOSClusterizerv1::AliPHOSClusterizerv1(const TString alirunFileName, const TString eventFolderName)
  77 :AliPHOSClusterizer(alirunFileName, eventFolderName)
  78 {
  79   // ctor with the indication of the file where header Tree and digits Tree are stored
  80
  81   InitParameters() ;
  82   Init() ;
  83   fDefaultInit = kFALSE ;
  84 }
  85
  86 //____________________________________________________________________________
  87   AliPHOSClusterizerv1::~AliPHOSClusterizerv1()
  88 {
  89   // dtor
  90
  91  //  delete fPedestals ;
  92 //   delete fGains ;
  93 }
  94
  95
  96 //____________________________________________________________________________
  97 const TString AliPHOSClusterizerv1::BranchName() const
  98 {
  99   return GetName();
 100 }
 101
 102 //____________________________________________________________________________
 103 Float_t  AliPHOSClusterizerv1::Calibrate(Int_t amp, Int_t absId) const
 104 {
 105   //To be replaced later by the method, reading individual parameters from the database
 106   //   if(fCalibrationDB)
 107   //     return fCalibrationDB->Calibrate(amp,absId) ;
 108   //   else{ //simulation
 109   if(absId <= fEmcCrystals) //calibrate as EMC
 110     return fADCpedestalEmc + amp*fADCchanelEmc ;
 111   else //calibrate as CPV
 112     return fADCpedestalCpv+ amp*fADCchanelCpv ;
 113   //  }
 114 }
 115
 116 //____________________________________________________________________________
 117 void AliPHOSClusterizerv1::Exec(Option_t *option)
 118 {
 119   // Steering method to perform clusterization for events
 120   // in the range from fFirstEvent to fLastEvent.
 121   // This range is optionally set by SetEventRange().
 122   // if fLastEvent=-1 (by default), then process events until the end.
 123
 124   if(strstr(option,"tim"))
 125     gBenchmark->Start("PHOSClusterizer");
 126
 127   if(strstr(option,"print")) {
 128     Print() ;
 129     return ;
 130   }
 131
 132   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle()) ;
 133
 134   if (fLastEvent == -1)
 135     fLastEvent = gime->MaxEvent() - 1 ;
 136   else
 137     fLastEvent = TMath::Min(fFirstEvent, gime->MaxEvent()); // one event at the time
 138   Int_t nEvents   = fLastEvent - fFirstEvent + 1;
 139
 140   Int_t ievent ;
 141   for (ievent = fFirstEvent; ievent <= fLastEvent; ievent++) {
 142     gime->Event(ievent, "D");
 143
 144     GetCalibrationParameters() ;
 145
 146     fNumberOfEmcClusters  = fNumberOfCpvClusters  = 0 ;
 147
 148     MakeClusters() ;
 149
 150     if(fToUnfold)
 151       MakeUnfolding() ;
 152
 153     WriteRecPoints();
 154
 155     if(strstr(option,"deb"))
 156       PrintRecPoints(option) ;
 157
 158     //increment the total number of recpoints per run
 159     fRecPointsInRun += gime->EmcRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 160     fRecPointsInRun += gime->CpvRecPoints()->GetEntriesFast() ;
 161     }
 162
 163   Unload();
 164
 165   if(strstr(option,"tim")){
 166     gBenchmark->Stop("PHOSClusterizer");
 167     Info("Exec", "  took %f seconds for Clusterizing %f seconds per event \n",
 168          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer"),
 169          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSClusterizer")/nEvents ) ;
 170   }
 171 }
 172
 173 //____________________________________________________________________________
 174 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::FindFit(AliPHOSEmcRecPoint * emcRP, AliPHOSDigit ** maxAt, Float_t * maxAtEnergy,
 175                                     Int_t nPar, Float_t * fitparameters) const
 176 {
 177   // Calls TMinuit to fit the energy distribution of a cluster with several maxima
 178   // The initial values for fitting procedure are set equal to the positions of local maxima.
 179   // Cluster will be fitted as a superposition of nPar/3 electromagnetic showers
 180
 181
 182   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 183   TClonesArray * digits = gime->Digits();
 184
 185
 186   gMinuit->mncler();                     // Reset Minuit's list of paramters
 187   gMinuit->SetPrintLevel(-1) ;           // No Printout
 188   gMinuit->SetFCN(AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare) ;
 189                                          // To set the address of the minimization function
 190
 191   TList * toMinuit = new TList();
 192   toMinuit->AddAt(emcRP,0) ;
 193   toMinuit->AddAt(digits,1) ;
 194
 195   gMinuit->SetObjectFit(toMinuit) ;         // To tranfer pointer to UnfoldingChiSquare
 196
 197   // filling initial values for fit parameters
 198   AliPHOSDigit * digit ;
 199
 200   Int_t ierflg  = 0;
 201   Int_t index   = 0 ;
 202   Int_t nDigits = (Int_t) nPar / 3 ;
 203
 204   Int_t iDigit ;
 205
 206   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 207
 208   for(iDigit = 0; iDigit < nDigits; iDigit++){
 209     digit = maxAt[iDigit];
 210
 211     Int_t relid[4] ;
 212     Float_t x = 0.;
 213     Float_t z = 0.;
 214     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 215     geom->RelPosInModule(relid, x, z) ;
 216
 217     Float_t energy = maxAtEnergy[iDigit] ;
 218
 219     gMinuit->mnparm(index, "x",  x, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 220     index++ ;
 221     if(ierflg != 0){
 222       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : x = %f\n", x ) ;
 223       return kFALSE;
 224     }
 225     gMinuit->mnparm(index, "z",  z, 0.1, 0, 0, ierflg) ;
 226     index++ ;
 227     if(ierflg != 0){
 228        Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : z =%f\n", z ) ;
 229       return kFALSE;
 230     }
 231     gMinuit->mnparm(index, "Energy",  energy , 0.05*energy, 0., 4.*energy, ierflg) ;
 232     index++ ;
 233     if(ierflg != 0){
 234       Warning("FindFit", "PHOS Unfolding unable to set initial value for fit procedure : energy = %f\n", energy ) ;
 235       return kFALSE;
 236     }
 237   }
 238
 239   Double_t p0 = 0.1 ; // "Tolerance" Evaluation stops when EDM = 0.0001*p0 ; The number of function call slightly
 240                       //  depends on it.
 241   Double_t p1 = 1.0 ;
 242   Double_t p2 = 0.0 ;
 243
 244   gMinuit->mnexcm("SET STR", &p2, 0, ierflg) ;   // force TMinuit to reduce function calls
 245   gMinuit->mnexcm("SET GRA", &p1, 1, ierflg) ;   // force TMinuit to use my gradient
 246   gMinuit->SetMaxIterations(5);
 247   gMinuit->mnexcm("SET NOW", &p2 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
 248
 249   gMinuit->mnexcm("MIGRAD", &p0, 0, ierflg) ;    // minimize
 250
 251   if(ierflg == 4){  // Minimum not found
 252     Warning("FindFit", "PHOS Unfolding fit not converged, cluster abandoned\n" );
 253     return kFALSE ;
 254   }
 255   for(index = 0; index < nPar; index++){
 256     Double_t err ;
 257     Double_t val ;
 258     gMinuit->GetParameter(index, val, err) ;    // Returns value and error of parameter index
 259     fitparameters[index] = val ;
 260    }
 261
 262   delete toMinuit ;
 263   return kTRUE;
 264
 265 }
 266
 267 //____________________________________________________________________________
 268 void AliPHOSClusterizerv1::GetCalibrationParameters()
 269 {
 270
 271   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 272
 273   if ( !gime->Digitizer() )
 274     gime->LoadDigitizer();
 275   AliPHOSDigitizer * dig = gime->Digitizer();
 276   fADCchanelEmc   = dig->GetEMCchannel() ;
 277   fADCpedestalEmc = dig->GetEMCpedestal();
 278
 279   fADCchanelCpv   = dig->GetCPVchannel() ;
 280   fADCpedestalCpv = dig->GetCPVpedestal() ;
 281
 282   //   fCalibrationDB = gime->CalibrationDB();
 283 }
 284
 285 //____________________________________________________________________________
 286 void AliPHOSClusterizerv1::Init()
 287 {
 288   // Make all memory allocations which can not be done in default constructor.
 289   // Attach the Clusterizer task to the list of PHOS tasks
 290
 291   AliPHOSGetter* gime = AliPHOSGetter::Instance(GetTitle(), fEventFolderName.Data());
 292
 293   AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry();
 294
 295   fEmcCrystals = geom->GetNModules() *  geom->GetNCristalsInModule() ;
 296
 297   if(!gMinuit)
 298     gMinuit = new TMinuit(100);
 299
 300   if ( !gime->Clusterizer() )
 301     gime->PostClusterizer(this);
 302 }
 303
 304 //____________________________________________________________________________
 305 void AliPHOSClusterizerv1::InitParameters()
 306 {
 307
 308   fNumberOfCpvClusters     = 0 ;
 309   fNumberOfEmcClusters     = 0 ;
 310
 311   fCpvClusteringThreshold  = 0.0;
 312   fEmcClusteringThreshold  = 0.2;
 313
 314   fEmcLocMaxCut            = 0.03 ;
 315   fCpvLocMaxCut            = 0.03 ;
 316
 317   fW0                      = 4.5 ;
 318   fW0CPV                   = 4.0 ;
 319
 320   fEmcTimeGate             = 1.e-8 ;
 321
 322   fToUnfold                = kTRUE ;
 323
 324   fRecPointsInRun          = 0 ;
 325
 326   SetEventRange(0,-1) ;
 327 }
 328
 329 //____________________________________________________________________________
 330 Int_t AliPHOSClusterizerv1::AreNeighbours(AliPHOSDigit * d1, AliPHOSDigit * d2)const
 331 {
 332   // Gives the neighbourness of two digits = 0 are not neighbour but continue searching
 333   //                                       = 1 are neighbour
 334   //                                       = 2 are not neighbour but do not continue searching
 335   // neighbours are defined as digits having at least a common vertex
 336   // The order of d1 and d2 is important: first (d1) should be a digit already in a cluster
 337   //                                      which is compared to a digit (d2)  not yet in a cluster
 338
 339   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 340
 341   Int_t rv = 0 ;
 342
 343   Int_t relid1[4] ;
 344   geom->AbsToRelNumbering(d1->GetId(), relid1) ;
 345
 346   Int_t relid2[4] ;
 347   geom->AbsToRelNumbering(d2->GetId(), relid2) ;
 348
 349   if ( (relid1[0] == relid2[0]) && (relid1[1]==relid2[1]) ) { // inside the same PHOS module
 350     Int_t rowdiff = TMath::Abs( relid1[2] - relid2[2] ) ;
 351     Int_t coldiff = TMath::Abs( relid1[3] - relid2[3] ) ;
 352
 353     if (( coldiff <= 1 )  && ( rowdiff <= 1 )){
 354       if((relid1[1] != 0) || (TMath::Abs(d1->GetTime() - d2->GetTime() ) < fEmcTimeGate))
 355       rv = 1 ;
 356     }
 357     else {
 358       if((relid2[2] > relid1[2]) && (relid2[3] > relid1[3]+1))
 359         rv = 2; //  Difference in row numbers is too large to look further
 360     }
 361
 362   }
 363   else {
 364
 365     if( (relid1[0] < relid2[0]) || (relid1[1] != relid2[1]) )
 366       rv=2 ;
 367
 368   }
 369
 370   return rv ;
 371 }
 372
 373
 374 //____________________________________________________________________________
 375 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInEmc(AliPHOSDigit * digit) const
 376 {
 377   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-EMC module
 378
 379   Bool_t rv = kFALSE ;
 380   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 381
 382   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 383
 384   if(digit->GetId() <= nEMC )   rv = kTRUE;
 385
 386   return rv ;
 387 }
 388
 389 //____________________________________________________________________________
 390 Bool_t AliPHOSClusterizerv1::IsInCpv(AliPHOSDigit * digit) const
 391 {
 392   // Tells if (true) or not (false) the digit is in a PHOS-CPV module
 393
 394   Bool_t rv = kFALSE ;
 395
 396   AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 397
 398   Int_t nEMC = geom->GetNModules()*geom->GetNPhi()*geom->GetNZ();
 399
 400   if(digit->GetId() > nEMC )   rv = kTRUE;
 401
 402   return rv ;
 403 }
 404
 405 //____________________________________________________________________________
 406 void AliPHOSClusterizerv1::Unload()
 407 {
 408   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance() ;
 409   gime->PhosLoader()->UnloadDigits() ;
 410   gime->PhosLoader()->UnloadRecPoints() ;
 411 }
 412
 413 //____________________________________________________________________________
 414 void AliPHOSClusterizerv1::WriteRecPoints()
 415 {
 416
 417   // Creates new branches with given title
 418   // fills and writes into TreeR.
 419
 420   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 421
 422   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 423   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 424   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 425
 426   TTree * treeR = gime->TreeR();
 427
 428   Int_t index ;
 429   //Evaluate position, dispersion and other RecPoint properties...
 430   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 431     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->EvalAll(fW0,digits) ;
 432
 433   emcRecPoints->Sort() ;
 434   for(index = 0; index < emcRecPoints->GetEntries(); index++)
 435     dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 436
 437   emcRecPoints->Expand(emcRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 438
 439   //Now the same for CPV
 440   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 441     dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->EvalAll(fW0CPV,digits) ;
 442
 443   cpvRecPoints->Sort() ;
 444
 445   for(index = 0; index < cpvRecPoints->GetEntries(); index++)
 446     dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) )->SetIndexInList(index) ;
 447
 448   cpvRecPoints->Expand(cpvRecPoints->GetEntriesFast()) ;
 449
 450   Int_t bufferSize = 32000 ;
 451   Int_t splitlevel = 0 ;
 452
 453   //First EMC
 454   TBranch * emcBranch = treeR->Branch("PHOSEmcRP","TObjArray",&emcRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 455   emcBranch->SetTitle(BranchName());
 456
 457   //Now CPV branch
 458   TBranch * cpvBranch = treeR->Branch("PHOSCpvRP","TObjArray",&cpvRecPoints,bufferSize,splitlevel);
 459   cpvBranch->SetTitle(BranchName());
 460
 461   emcBranch        ->Fill() ;
 462   cpvBranch        ->Fill() ;
 463
 464   gime->WriteRecPoints("OVERWRITE");
 465   gime->WriteClusterizer("OVERWRITE");
 466 }
 467
 468 //____________________________________________________________________________
 469 void AliPHOSClusterizerv1::MakeClusters()
 470 {
 471   // Steering method to construct the clusters stored in a list of Reconstructed Points
 472   // A cluster is defined as a list of neighbour digits
 473
 474
 475   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 476
 477   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 478   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 479
 480   emcRecPoints->Delete() ;
 481   cpvRecPoints->Delete() ;
 482
 483   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 484
 485   TClonesArray * digitsC =  static_cast<TClonesArray*>( digits->Clone() ) ;
 486
 487
 488   // Clusterization starts
 489
 490   TIter nextdigit(digitsC) ;
 491   AliPHOSDigit * digit ;
 492   Bool_t notremoved = kTRUE ;
 493
 494   while ( (digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit()) ) ) { // scan over the list of digitsC
 495
 496
 497     AliPHOSRecPoint * clu = 0 ;
 498
 499     TArrayI clusterdigitslist(1500) ;
 500     Int_t index ;
 501
 502     if (( IsInEmc (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fEmcClusteringThreshold  ) ||
 503         ( IsInCpv (digit) && Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) > fCpvClusteringThreshold  ) ) {
 504       Int_t iDigitInCluster = 0 ;
 505
 506       if  ( IsInEmc(digit) ) {
 507         // start a new EMC RecPoint
 508         if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 509           emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters+1) ;
 510
 511         emcRecPoints->AddAt(new  AliPHOSEmcRecPoint(""), fNumberOfEmcClusters) ;
 512         clu = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 513           fNumberOfEmcClusters++ ;
 514         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId())) ;
 515         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList() ;
 516         iDigitInCluster++ ;
 517         digitsC->Remove(digit) ;
 518
 519       } else {
 520
 521         // start a new CPV cluster
 522         if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 523           cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters+1);
 524
 525         cpvRecPoints->AddAt(new AliPHOSCpvRecPoint(""), fNumberOfCpvClusters) ;
 526
 527         clu =  dynamic_cast<AliPHOSCpvRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 528         fNumberOfCpvClusters++ ;
 529         clu->AddDigit(*digit, Calibrate(digit->GetAmp(),digit->GetId()) ) ;
 530         clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digit->GetIndexInList()  ;
 531         iDigitInCluster++ ;
 532         digitsC->Remove(digit) ;
 533         nextdigit.Reset() ;
 534
 535         // Here we remove remaining EMC digits, which cannot make a cluster
 536
 537         if( notremoved ) {
 538           while( ( digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) {
 539             if( IsInEmc(digit) )
 540               digitsC->Remove(digit) ;
 541             else
 542               break ;
 543           }
 544           notremoved = kFALSE ;
 545         }
 546
 547       } // else
 548
 549       nextdigit.Reset() ;
 550
 551       AliPHOSDigit * digitN ;
 552       index = 0 ;
 553       while (index < iDigitInCluster){ // scan over digits already in cluster
 554         digit =  dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(clusterdigitslist[index]) )  ;
 555         index++ ;
 556         while ( (digitN = dynamic_cast<AliPHOSDigit *>( nextdigit() ) ) ) { // scan over the reduced list of digits
 557           Int_t ineb = AreNeighbours(digit, digitN);       // call (digit,digitN) in THAT oder !!!!!
 558           switch (ineb ) {
 559           case 0 :   // not a neighbour
 560             break ;
 561           case 1 :   // are neighbours
 562             clu->AddDigit(*digitN, Calibrate( digitN->GetAmp(), digitN->GetId() ) ) ;
 563             clusterdigitslist[iDigitInCluster] = digitN->GetIndexInList() ;
 564             iDigitInCluster++ ;
 565             digitsC->Remove(digitN) ;
 566             break ;
 567           case 2 :   // too far from each other
 568             goto endofloop;
 569           } // switch
 570
 571         } // while digitN
 572
 573       endofloop: ;
 574         nextdigit.Reset() ;
 575
 576       } // loop over cluster
 577
 578     } // energy theshold
 579
 580
 581   } // while digit
 582
 583   delete digitsC ;
 584
 585 }
 586
 587 //____________________________________________________________________________
 588 void AliPHOSClusterizerv1::MakeUnfolding()
 589 {
 590   // Unfolds clusters using the shape of an ElectroMagnetic shower
 591   // Performs unfolding of all EMC/CPV clusters
 592
 593   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 594
 595   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 596
 597   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 598   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 599   TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 600
 601   // Unfold first EMC clusters
 602   if(fNumberOfEmcClusters > 0){
 603
 604     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 605
 606     Int_t numberofNotUnfolded = fNumberOfEmcClusters ;
 607     Int_t index ;
 608     for(index = 0 ; index < numberofNotUnfolded ; index++){
 609
 610       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(index) ) ;
 611       if(emcRecPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 612         break ;
 613
 614       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 615       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 616       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 617       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fEmcLocMaxCut,digits) ;
 618
 619       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 620         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 621         emcRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 622         emcRecPoints->Compress() ;
 623         index-- ;
 624         fNumberOfEmcClusters -- ;
 625         numberofNotUnfolded-- ;
 626       }
 627
 628       delete[] maxAt ;
 629       delete[] maxAtEnergy ;
 630     }
 631   }
 632   // Unfolding of EMC clusters finished
 633
 634
 635   // Unfold now CPV clusters
 636   if(fNumberOfCpvClusters > 0){
 637
 638     Int_t nModulesToUnfold = geom->GetNModules() ;
 639
 640     Int_t numberofCpvNotUnfolded = fNumberOfCpvClusters ;
 641     Int_t index ;
 642     for(index = 0 ; index < numberofCpvNotUnfolded ; index++){
 643
 644       AliPHOSRecPoint * recPoint = dynamic_cast<AliPHOSRecPoint *>( cpvRecPoints->At(index) ) ;
 645
 646       if(recPoint->GetPHOSMod()> nModulesToUnfold)
 647         break ;
 648
 649       AliPHOSEmcRecPoint * emcRecPoint = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>(recPoint) ;
 650
 651       Int_t nMultipl = emcRecPoint->GetMultiplicity() ;
 652       AliPHOSDigit ** maxAt = new AliPHOSDigit*[nMultipl] ;
 653       Float_t * maxAtEnergy = new Float_t[nMultipl] ;
 654       Int_t nMax = emcRecPoint->GetNumberOfLocalMax(maxAt, maxAtEnergy,fCpvLocMaxCut,digits) ;
 655
 656       if( nMax > 1 ) {     // if cluster is very flat (no pronounced maximum) then nMax = 0
 657         UnfoldCluster(emcRecPoint, nMax, maxAt, maxAtEnergy) ;
 658         cpvRecPoints->Remove(emcRecPoint);
 659         cpvRecPoints->Compress() ;
 660         index-- ;
 661         numberofCpvNotUnfolded-- ;
 662         fNumberOfCpvClusters-- ;
 663       }
 664
 665       delete[] maxAt ;
 666       delete[] maxAtEnergy ;
 667     }
 668   }
 669   //Unfolding of Cpv clusters finished
 670
 671 }
 672
 673 //____________________________________________________________________________
 674 Double_t  AliPHOSClusterizerv1::ShowerShape(Double_t r)
 675 {
 676   // Shape of the shower (see PHOS TDR)
 677   // If you change this function, change also the gradient evaluation in ChiSquare()
 678
 679   Double_t r4    = r*r*r*r ;
 680   Double_t r295  = TMath::Power(r, 2.95) ;
 681   Double_t shape = TMath::Exp( -r4 * (1. / (2.32 + 0.26 * r4) + 0.0316 / (1 + 0.0652 * r295) ) ) ;
 682   return shape ;
 683 }
 684
 685 //____________________________________________________________________________
 686 void  AliPHOSClusterizerv1::UnfoldCluster(AliPHOSEmcRecPoint * iniEmc,
 687                                           Int_t nMax,
 688                                           AliPHOSDigit ** maxAt,
 689                                           Float_t * maxAtEnergy)
 690 {
 691   // Performs the unfolding of a cluster with nMax overlapping showers
 692
 693   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 694
 695   const AliPHOSGeometry * geom = gime->PHOSGeometry() ;
 696
 697   const TClonesArray * digits = gime->Digits() ;
 698   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 699   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 700
 701   Int_t nPar = 3 * nMax ;
 702   Float_t * fitparameters = new Float_t[nPar] ;
 703
 704   Bool_t rv = FindFit(iniEmc, maxAt, maxAtEnergy, nPar, fitparameters) ;
 705   if( !rv ) {
 706     // Fit failed, return and remove cluster
 707     delete[] fitparameters ;
 708     return ;
 709   }
 710
 711   // create ufolded rec points and fill them with new energy lists
 712   // First calculate energy deposited in each sell in accordance with fit (without fluctuations): efit[]
 713   // and later correct this number in acordance with actual energy deposition
 714
 715   Int_t nDigits = iniEmc->GetMultiplicity() ;
 716   Float_t * efit = new Float_t[nDigits] ;
 717   Float_t xDigit=0.,zDigit=0.,distance=0. ;
 718   Float_t xpar=0.,zpar=0.,epar=0.  ;
 719   Int_t relid[4] ;
 720   AliPHOSDigit * digit = 0 ;
 721   Int_t * emcDigits = iniEmc->GetDigitsList() ;
 722
 723   Int_t iparam ;
 724   Int_t iDigit ;
 725   for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 726     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At(emcDigits[iDigit] ) ) ;
 727     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 728     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 729     efit[iDigit] = 0;
 730
 731     iparam = 0 ;
 732     while(iparam < nPar ){
 733       xpar = fitparameters[iparam] ;
 734       zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 735       epar = fitparameters[iparam+2] ;
 736       iparam += 3 ;
 737       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 738       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 739       efit[iDigit] += epar * ShowerShape(distance) ;
 740     }
 741   }
 742
 743
 744   // Now create new RecPoints and fill energy lists with efit corrected to fluctuations
 745   // so that energy deposited in each cell is distributed betwin new clusters proportionally
 746   // to its contribution to efit
 747
 748   Float_t * emcEnergies = iniEmc->GetEnergiesList() ;
 749   Float_t ratio ;
 750
 751   iparam = 0 ;
 752   while(iparam < nPar ){
 753     xpar = fitparameters[iparam] ;
 754     zpar = fitparameters[iparam+1] ;
 755     epar = fitparameters[iparam+2] ;
 756     iparam += 3 ;
 757
 758     AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = 0 ;
 759
 760     if(iniEmc->IsEmc()){ //create new entries in fEmcRecPoints...
 761
 762       if(fNumberOfEmcClusters >= emcRecPoints->GetSize())
 763         emcRecPoints->Expand(2*fNumberOfEmcClusters) ;
 764
 765       (*emcRecPoints)[fNumberOfEmcClusters] = new AliPHOSEmcRecPoint("") ;
 766       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( emcRecPoints->At(fNumberOfEmcClusters) ) ;
 767       fNumberOfEmcClusters++ ;
 768     }
 769     else{//create new entries in fCpvRecPoints
 770       if(fNumberOfCpvClusters >= cpvRecPoints->GetSize())
 771         cpvRecPoints->Expand(2*fNumberOfCpvClusters) ;
 772
 773       (*cpvRecPoints)[fNumberOfCpvClusters] = new AliPHOSCpvRecPoint("") ;
 774       emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( cpvRecPoints->At(fNumberOfCpvClusters) ) ;
 775       fNumberOfCpvClusters++ ;
 776     }
 777
 778     Float_t eDigit ;
 779     for(iDigit = 0 ; iDigit < nDigits ; iDigit ++){
 780       digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) ) ;
 781       geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 782       geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 783       distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 784       distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 785       ratio = epar * ShowerShape(distance) / efit[iDigit] ;
 786       eDigit = emcEnergies[iDigit] * ratio ;
 787       emcRP->AddDigit( *digit, eDigit ) ;
 788     }
 789   }
 790
 791   delete[] fitparameters ;
 792   delete[] efit ;
 793
 794 }
 795
 796 //_____________________________________________________________________________
 797 void AliPHOSClusterizerv1::UnfoldingChiSquare(Int_t & nPar, Double_t * Grad, Double_t & fret, Double_t * x, Int_t iflag)
 798 {
 799   // Calculates the Chi square for the cluster unfolding minimization
 800   // Number of parameters, Gradient, Chi squared, parameters, what to do
 801
 802   TList * toMinuit = dynamic_cast<TList*>( gMinuit->GetObjectFit() ) ;
 803
 804   AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint*>( toMinuit->At(0) )  ;
 805   TClonesArray * digits = dynamic_cast<TClonesArray*>( toMinuit->At(1) )  ;
 806
 807
 808
 809   //  AliPHOSEmcRecPoint * emcRP = dynamic_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>( gMinuit->GetObjectFit() ) ; // EmcRecPoint to fit
 810
 811   Int_t * emcDigits     = emcRP->GetDigitsList() ;
 812
 813   Int_t nOdigits = emcRP->GetDigitsMultiplicity() ;
 814
 815   Float_t * emcEnergies = emcRP->GetEnergiesList() ;
 816
 817   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::Instance()->PHOSGeometry() ;
 818   fret = 0. ;
 819   Int_t iparam ;
 820
 821   if(iflag == 2)
 822     for(iparam = 0 ; iparam < nPar ; iparam++)
 823       Grad[iparam] = 0 ; // Will evaluate gradient
 824
 825   Double_t efit ;
 826
 827   AliPHOSDigit * digit ;
 828   Int_t iDigit ;
 829
 830   for( iDigit = 0 ; iDigit < nOdigits ; iDigit++) {
 831
 832     digit = dynamic_cast<AliPHOSDigit*>( digits->At( emcDigits[iDigit] ) );
 833
 834     Int_t relid[4] ;
 835     Float_t xDigit ;
 836     Float_t zDigit ;
 837
 838     geom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(), relid) ;
 839
 840     geom->RelPosInModule(relid, xDigit, zDigit) ;
 841
 842      if(iflag == 2){  // calculate gradient
 843        Int_t iParam = 0 ;
 844        efit = 0 ;
 845        while(iParam < nPar ){
 846          Double_t distance = (xDigit - x[iParam]) * (xDigit - x[iParam]) ;
 847          iParam++ ;
 848          distance += (zDigit - x[iParam]) * (zDigit - x[iParam]) ;
 849          distance = TMath::Sqrt( distance ) ;
 850          iParam++ ;
 851          efit += x[iParam] * ShowerShape(distance) ;
 852          iParam++ ;
 853        }
 854        Double_t sum = 2. * (efit - emcEnergies[iDigit]) / emcEnergies[iDigit] ; // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 855        iParam = 0 ;
 856        while(iParam < nPar ){
 857          Double_t xpar = x[iParam] ;
 858          Double_t zpar = x[iParam+1] ;
 859          Double_t epar = x[iParam+2] ;
 860          Double_t dr = TMath::Sqrt( (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar) );
 861          Double_t shape = sum * ShowerShape(dr) ;
 862          Double_t r4 = dr*dr*dr*dr ;
 863          Double_t r295 = TMath::Power(dr,2.95) ;
 864          Double_t deriv =-4. * dr*dr * ( 2.32 / ( (2.32 + 0.26 * r4) * (2.32 + 0.26 * r4) ) +
 865                                          0.0316 * (1. + 0.0171 * r295) / ( ( 1. + 0.0652 * r295) * (1. + 0.0652 * r295) ) ) ;
 866
 867          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (xpar - xDigit) ;  // Derivative over x
 868          iParam++ ;
 869          Grad[iParam] += epar * shape * deriv * (zpar - zDigit) ;  // Derivative over z
 870          iParam++ ;
 871          Grad[iParam] += shape ;                                  // Derivative over energy
 872          iParam++ ;
 873        }
 874      }
 875      efit = 0;
 876      iparam = 0 ;
 877
 878      while(iparam < nPar ){
 879        Double_t xpar = x[iparam] ;
 880        Double_t zpar = x[iparam+1] ;
 881        Double_t epar = x[iparam+2] ;
 882        iparam += 3 ;
 883        Double_t distance = (xDigit - xpar) * (xDigit - xpar) + (zDigit - zpar) * (zDigit - zpar)  ;
 884        distance =  TMath::Sqrt(distance) ;
 885        efit += epar * ShowerShape(distance) ;
 886      }
 887
 888      fret += (efit-emcEnergies[iDigit])*(efit-emcEnergies[iDigit])/emcEnergies[iDigit] ;
 889      // Here we assume, that sigma = sqrt(E)
 890   }
 891
 892 }
 893
 894 //____________________________________________________________________________
 895 void AliPHOSClusterizerv1::Print()const
 896 {
 897   // Print clusterizer parameters
 898
 899   TString message ;
 900   TString taskName(GetName()) ;
 901   taskName.ReplaceAll(Version(), "") ;
 902
 903   if( strcmp(GetName(), "") !=0 ) {
 904     // Print parameters
 905     message  = "\n--------------- %s %s -----------\n" ;
 906     message += "Clusterizing digits from the file: %s\n" ;
 907     message += "                           Branch: %s\n" ;
 908     message += "                       EMC Clustering threshold = %f\n" ;
 909     message += "                       EMC Local Maximum cut    = %f\n" ;
 910     message += "                       EMC Logarothmic weight   = %f\n" ;
 911     message += "                       CPV Clustering threshold = %f\n" ;
 912     message += "                       CPV Local Maximum cut    = %f\n" ;
 913     message += "                       CPV Logarothmic weight   = %f\n" ;
 914     if(fToUnfold)
 915       message += " Unfolding on\n" ;
 916     else
 917       message += " Unfolding off\n" ;
 918
 919     message += "------------------------------------------------------------------" ;
 920   }
 921   else
 922     message = " AliPHOSClusterizerv1 not initialized " ;
 923
 924   Info("Print", message.Data(),
 925        taskName.Data(),
 926        GetTitle(),
 927        taskName.Data(),
 928        GetName(),
 929        fEmcClusteringThreshold,
 930        fEmcLocMaxCut,
 931        fW0,
 932        fCpvClusteringThreshold,
 933        fCpvLocMaxCut,
 934        fW0CPV ) ;
 935 }
 936
 937
 938 //____________________________________________________________________________
 939 void AliPHOSClusterizerv1::PrintRecPoints(Option_t * option)
 940 {
 941   // Prints list of RecPoints produced at the current pass of AliPHOSClusterizer
 942
 943   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::Instance();
 944
 945   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 946   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 947
 948   printf("\nevent %d \n", gAlice->GetEvNumber())  ;
 949   printf("       Found %d EMC RecPoints and %d CPV RecPoints \n",
 950          emcRecPoints->GetEntriesFast(),cpvRecPoints->GetEntriesFast())  ;
 951
 952   fRecPointsInRun +=  emcRecPoints->GetEntriesFast() ;
 953   fRecPointsInRun +=  cpvRecPoints->GetEntriesFast() ;
 954
 955
 956   if(strstr(option,"all")) {
 957     printf("\n EMC clusters \n") ;
 958     printf("Index    Ene(MeV) Multi Module     X    Y   Z    Lambdas_1  Lambda_2  # of prim  Primaries list\n") ;
 959     Int_t index ;
 960     for (index = 0 ; index < emcRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 961       AliPHOSEmcRecPoint * rp = (AliPHOSEmcRecPoint * )emcRecPoints->At(index) ;
 962       TVector3  locpos;
 963       rp->GetLocalPosition(locpos);
 964       Float_t lambda[2];
 965       rp->GetElipsAxis(lambda);
 966       Int_t * primaries;
 967       Int_t nprimaries;
 968       primaries = rp->GetPrimaries(nprimaries);
 969       printf("\n%6d  %8.2f  %3d     %2d     %4.1f   %4.1f   %4.1f   %4f  %4f    %2d     : ",
 970               rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetMultiplicity(), rp->GetPHOSMod(),
 971               locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z(), lambda[0], lambda[1], nprimaries) ;
 972
 973       for (Int_t iprimary=0; iprimary<nprimaries; iprimary++) {
 974         printf("%d ", primaries[iprimary] ) ;
 975       }
 976       printf("\n") ;
 977     }
 978
 979     //Now plot CPV recPoints
 980     printf("\n CPV clusters \n") ;
 981     printf("Index    Ene(MeV) Module     X     Y    Z  \n") ;
 982     for (index = 0 ; index < cpvRecPoints->GetEntries() ; index++) {
 983       AliPHOSCpvRecPoint * rp = (AliPHOSCpvRecPoint * )cpvRecPoints->At(index) ;
 984
 985       TVector3  locpos;
 986       rp->GetLocalPosition(locpos);
 987
 988       printf("\n%6d  %8.2f  %2d     %4.1f    %4.1f %4.1f \n",
 989              rp->GetIndexInList(), rp->GetEnergy(), rp->GetPHOSMod(),
 990              locpos.X(), locpos.Y(), locpos.Z()) ;
 991     }
 992   }
 993 }
 994