PHOS/AliPHOSPIDv1.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // Implementation version v1 of the PHOS particle identifier
  20 // Particle identification based on the
  21 //     - RCPV: distance from CPV recpoint to EMCA recpoint.
  22 //     - TOF
  23 //     - PCA: Principal Components Analysis..
  24 // The identified particle has an identification number corresponding
  25 // to a 9 bits number:
  26 //     -Bit 0 to 2: bit set if RCPV > CpvEmcDistance (each bit corresponds
  27 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  28 //     -Bit 3 to 5: bit set if TOF  < TimeGate (each bit corresponds
  29 //      to a different efficiency-purity point of the photon identification)
  30 //     -Bit 6 to 9: bit set if Principal Components are
  31 //      inside an ellipse defined by the parameters a, b, c, x0 and y0.
  32 //      (each bit corresponds to a different efficiency-purity point of the
  33 //      photon identification)
  34 //      The PCA (Principal components analysis) needs a file that contains
  35 //      a previous analysis of the correlations between the particles. This
  36 //      file is $ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root. Analysis done for
  37 //      energies between 0.5 and 100 GeV.
  38 //      A calibrated energy is calculated. The energy of the reconstructed
  39 //      cluster is corrected with the formula A + B * E  + C * E^2, whose
  40 //      parameters where obtained through the study of the reconstructed
  41 //      energy distribution of monoenergetic photons.
  42 //
  43 //      All the parameters (RCPV(2 rows-3 columns),TOF(1r-3c),PCA(5r-4c)
  44 //      and calibration(1r-3c))are stored in a file called
  45 //      $ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.dat. Each time that AliPHOSPIDv1 is
  46 //      initialized, this parameters are copied to a Matrix (9,4), a
  47 //      TMatrixD object.
  48 //
  49 // use case:
  50 //  root [0] AliPHOSPIDv1 * p = new AliPHOSPIDv1("galice1.root")
  51 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  52 //          // reading headers from file galice1.root and create  RecParticles
  53             // TrackSegments and RecPoints are used
  54 //          // set file name for the branch RecParticles
  55 //  root [1] p->ExecuteTask("deb all time")
  56 //          // available options
  57 //          // "deb" - prints # of reconstructed particles
  58 //          // "deb all" -  prints # and list of RecParticles
  59 //          // "time" - prints benchmarking results
  60 //
  61 //  root [2] AliPHOSPIDv1 * p2 = new AliPHOSPIDv1("galice1.root","v1",kTRUE)
  62 //  Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  63 //                //Split mode.
  64 //  root [3] p2->ExecuteTask()
  65 //
  66
  67
  68 //*-- Author: Yves Schutz (SUBATECH)  & Gines Martinez (SUBATECH) &
  69 //            Gustavo Conesa April 2002
  70 //            PCA redesigned by Gustavo Conesa October 2002:
  71 //            The way of using the PCA has changed. Instead of 2
  72 //            files with the PCA, each one with different energy ranges
  73 //            of application, we use the wide one (0.5-100 GeV), and instead
  74 //            of fixing 3 ellipses for different ranges of energy, it has been
  75 //            studied the dependency of the ellipses parameters with the
  76 //            energy, and they are implemented in the code as a funtion
  77 //            of the energy.
  78 //
  79 //
  80 //
  81 // --- ROOT system ---
  82 #include "TROOT.h"
  83 #include "TTree.h"
  84 #include "TFile.h"
  85 #include "TF2.h"
  86 #include "TFormula.h"
  87 #include "TCanvas.h"
  88 #include "TFolder.h"
  89 #include "TSystem.h"
  90 #include "TBenchmark.h"
  91 #include "TMatrixD.h"
  92 #include "TPrincipal.h"
  93 #include "TSystem.h"
  94
  95 // --- Standard library ---
  96
  97 #include <Riostream.h>
  98
  99 // --- AliRoot header files ---
 100
 101 #include "AliRun.h"
 102 #include "AliGenerator.h"
 103 #include "AliPHOS.h"
 104 #include "AliPHOSPIDv1.h"
 105 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
 106 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
 107 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
 108 #include "AliPHOSRecParticle.h"
 109 #include "AliPHOSGeometry.h"
 110 #include "AliPHOSGetter.h"
 111
 112 ClassImp( AliPHOSPIDv1)
 113
 114 //____________________________________________________________________________
 115 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1():AliPHOSPID()
 116 {
 117   // default ctor
 118
 119   InitParameters() ;
 120   fDefaultInit = kTRUE ;
 121
 122 }
 123
 124 //____________________________________________________________________________
 125 AliPHOSPIDv1::AliPHOSPIDv1(const char * headerFile,const char * name, const Bool_t toSplit)
 126 :AliPHOSPID(headerFile, name,toSplit)
 127 {
 128   //ctor with the indication on where to look for the track segments
 129
 130   InitParameters() ;
 131
 132   Init() ;
 133   fDefaultInit = kFALSE ;
 134
 135 }
 136
 137 //____________________________________________________________________________
 138 AliPHOSPIDv1::~AliPHOSPIDv1()
 139 {
 140   // dtor
 141   // fDefaultInit = kTRUE if PID created by default ctor (to get just the parameters)
 142
 143   delete [] fX ;    // Principal input
 144   delete [] fP ;    // Principal components
 145   delete [] fPPi0 ; // Pi0 Principal components
 146
 147   if (!fDefaultInit) {
 148 //    AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 149     // remove the task from the folder list
 150 //     gime->RemoveTask("P",GetName()) ;
 151 //     TString name(GetName()) ;
 152 //     name.ReplaceAll("pid", "clu") ;
 153 //     gime->RemoveTask("C",name) ;
 154
 155 //     // remove the data from the folder list
 156 //     name = GetName() ;
 157 //     name.Remove(name.Index(":")) ;
 158 //     gime->RemoveObjects("RE", name) ; // EMCARecPoints
 159 //     gime->RemoveObjects("RC", name) ; // CPVRecPoints
 160 //     gime->RemoveObjects("T", name) ;  // TrackSegments
 161 //     gime->RemoveObjects("P", name) ;  // RecParticles
 162
 163 //     // Delete gAlice
 164 //     gime->CloseFile() ;
 165
 166     fSplitFile = 0 ;
 167   }
 168 }
 169
 170 //____________________________________________________________________________
 171 const TString AliPHOSPIDv1::BranchName() const
 172 {
 173   TString branchName(GetName() ) ;
 174   branchName.Remove(branchName.Index(Version())-1) ;
 175   return branchName ;
 176 }
 177
 178 //____________________________________________________________________________
 179 void AliPHOSPIDv1::Init()
 180 {
 181   // Make all memory allocations that are not possible in default constructor
 182   // Add the PID task to the list of PHOS tasks
 183
 184   if ( strcmp(GetTitle(), "") == 0 )
 185     SetTitle("galice.root") ;
 186
 187   TString branchname(GetName()) ;
 188   branchname.Remove(branchname.Index(Version())-1) ;
 189   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance(GetTitle(),branchname.Data(),fToSplit ) ;
 190
 191   //  gime->SetRecParticlesTitle(BranchName()) ;
 192   if ( gime == 0 ) {
 193     Error("Init", "Could not obtain the Getter object !" ) ;
 194     return ;
 195   }
 196
 197   fSplitFile = 0 ;
 198   if(fToSplit){
 199     //First - extract full path if necessary
 200     TString fileName(GetTitle()) ;
 201     Ssiz_t islash = fileName.Last('/') ;
 202     if(islash<fileName.Length())
 203       fileName.Remove(islash+1,fileName.Length()) ;
 204     else
 205       fileName="" ;
 206     fileName+="PHOS.RecData." ;
 207     if((strcmp(branchname.Data(),"Default")!=0)&&(strcmp(branchname.Data(),"")!=0)){
 208       fileName+=branchname.Data() ;
 209       fileName+="." ;
 210     }
 211     fileName+="root" ;
 212     fSplitFile = static_cast<TFile*>(gROOT->GetFile(fileName.Data()));
 213     if(!fSplitFile)
 214       fSplitFile =  TFile::Open(fileName.Data(),"update") ;
 215   }
 216
 217   gime->PostPID(this) ;
 218   // create a folder on the white board //YSAlice/WhiteBoard/RecParticles/PHOS/recparticlesName
 219   gime->PostRecParticles(branchname) ;
 220
 221 }
 222
 223 //____________________________________________________________________________
 224 void AliPHOSPIDv1::InitParameters()
 225 {
 226 //   fFrom               = "" ;
 227 //   fHeaderFileName     = GetTitle() ;
 228 //   TString name(GetName()) ;
 229 //   if (name.IsNull())
 230 //     name = "Default" ;
 231 //   fTrackSegmentsTitle = name ;
 232 //   fRecPointsTitle     = name ;
 233 //   fRecParticlesTitle  = name ;
 234 //   name.Append(":") ;
 235 //   name.Append(Version()) ;
 236 //   SetName(name) ;
 237   fRecParticlesInRun = 0 ;
 238   fNEvent            = 0 ;
 239   //  fClusterizer       = 0 ;
 240   //  fTSMaker           = 0 ;
 241   fRecParticlesInRun = 0 ;
 242   TString pidName( GetName()) ;
 243   if (pidName.IsNull() )
 244     pidName = "Default" ;
 245   pidName.Append(":") ;
 246   pidName.Append(Version()) ;
 247   SetName(pidName) ;
 248   fPi0Analysis = kFALSE ;
 249   SetParameters() ; // fill the parameters matrix from parameters file
 250 }
 251
 252 //____________________________________________________________________________
 253 const Float_t  AliPHOSPIDv1::GetCpvtoEmcDistanceCut(const Float_t e, const TString Axis) const
 254 {
 255   // Get CpvtoEmcDistance Cut depending on the cluster energy, axis and
 256   // Purity-Efficiency point
 257
 258   Int_t i = -1;
 259   if      (Axis.Contains("X")) i = 1;
 260   else if (Axis.Contains("Z")) i = 2;
 261   else
 262     Error("GetCpvtoEmcDistanceCut"," Invalid axis option ");
 263
 264   Float_t a = (*fParameters)(i,0) ;
 265   Float_t b = (*fParameters)(i,1) ;
 266   Float_t c = (*fParameters)(i,2) ;
 267
 268   Float_t sig = a + TMath::Exp(b-c*e);
 269   return sig;
 270 }
 271 //____________________________________________________________________________
 272
 273 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetTimeGate(const Int_t Eff_Pur) const
 274 {
 275   // Get TimeGate parameter depending on Purity-Efficiency point
 276
 277    if(Eff_Pur>2 || Eff_Pur<0)
 278     Error("GetTimeGate","Invalid Efficiency-Purity choice %d",Eff_Pur);
 279     return (*fParameters)(3,Eff_Pur) ;
 280
 281 }
 282 //_____________________________________________________________________________
 283 const Float_t  AliPHOSPIDv1::GetDistance(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSRecPoint * cpv, Option_t *  Axis)const
 284 {
 285   // Calculates the distance between the EMC RecPoint and the PPSD RecPoint
 286
 287   const AliPHOSGeometry * geom = AliPHOSGetter::GetInstance()->PHOSGeometry() ;
 288   TVector3 vecEmc ;
 289   TVector3 vecCpv ;
 290   if(cpv){
 291     emc->GetLocalPosition(vecEmc) ;
 292     cpv->GetLocalPosition(vecCpv) ;
 293     if(emc->GetPHOSMod() == cpv->GetPHOSMod()){
 294       // Correct to difference in CPV and EMC position due to different distance to center.
 295       // we assume, that particle moves from center
 296       Float_t dCPV = geom->GetIPtoOuterCoverDistance();
 297       Float_t dEMC = geom->GetIPtoCrystalSurface() ;
 298       dEMC         = dEMC / dCPV ;
 299       vecCpv = dEMC * vecCpv  - vecEmc ;
 300       if (Axis == "X") return vecCpv.X();
 301       if (Axis == "Y") return vecCpv.Y();
 302       if (Axis == "Z") return vecCpv.Z();
 303       if (Axis == "R") return vecCpv.Mag();
 304   }
 305
 306     return 100000000 ;
 307   }
 308   return 100000000 ;
 309 }
 310 //____________________________________________________________________________
 311 const Int_t  AliPHOSPIDv1::GetCPVBit(AliPHOSEmcRecPoint * emc,AliPHOSRecPoint * cpv,const Int_t EffPur, const Float_t e) const
 312 {
 313   if(EffPur>2 || EffPur<0)
 314     Error("GetCPVBit","Invalid Efficiency-Purity choice %d",EffPur);
 315
 316   Float_t sigX = GetCpvtoEmcDistanceCut(e,"X");
 317   Float_t sigZ = GetCpvtoEmcDistanceCut(e,"Z");
 318
 319   Float_t deltaX = TMath::Abs(GetDistance(emc, cpv,  "X"));
 320   Float_t deltaZ = TMath::Abs(GetDistance(emc, cpv,  "Z"));
 321
 322   if((deltaX>sigX*(EffPur+1))|(deltaZ>sigZ*(EffPur+1)))
 323     return 1;//Neutral
 324   else
 325     return 0;//Charged
 326
 327 }
 328
 329 //____________________________________________________________________________
 330 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetCalibratedEnergy(const Float_t e) const
 331 {
 332 //      It calibrates Energy depending on the recpoint energy.
 333 //      The energy of the reconstructed cluster is corrected with
 334 //      the formula A + B* E  + C* E^2, whose parameters where obtained
 335 //      through the study of the reconstructed energy distribution of
 336 //      monoenergetic photons.
 337
 338   Double_t p[]={0.,0.,0.};
 339   Int_t i;
 340   for(i=0;i<3;i++) p[i]= (*fParameters)(0,i);
 341   Double_t  enerec = p[0] +  p[1]* e+ p[2] * e * e;
 342   return enerec ;
 343
 344 }
 345 //____________________________________________________________________________
 346 const Int_t  AliPHOSPIDv1::GetPrincipalBit(const Double_t* P,const Int_t eff_pur, const Float_t E)const
 347 {
 348   //Is the particle inside de PCA ellipse?
 349
 350   Int_t    prinbit  = 0 ;
 351   Double_t A        = GetEllipseParameter("a", E);
 352   Double_t B        = GetEllipseParameter("b", E);
 353   Double_t C        = GetEllipseParameter("c", E);
 354   Double_t X_center = GetEllipseParameter("x0", E);
 355   Double_t Y_center = GetEllipseParameter("y0", E);
 356
 357   Double_t R = TMath::Power((P[0] - X_center)/A,2) +
 358       TMath::Power((P[1] - Y_center)/B,2) +
 359       C*(P[0] -  X_center)*(P[1] - Y_center)/(A*B) ;
 360   //3 different ellipses defined
 361   if((eff_pur==2)&&(R <1./2.)) prinbit= 1;
 362   if((eff_pur==1)&&(R <2.   )) prinbit= 1;
 363   if((eff_pur==0)&&(R <9./2.)) prinbit= 1;
 364
 365   if(R<0)
 366     Error("GetPrincipalBit", "Negative square? R=%f \n",R) ;
 367
 368   return prinbit;
 369
 370 }
 371 //____________________________________________________________________________
 372 const Int_t  AliPHOSPIDv1::GetPrincipalPi0Bit(const Double_t* P,const Int_t eff_pur, const Float_t E)const
 373 {
 374   //Is the particle inside de Pi0 PCA ellipse?
 375
 376   Int_t    prinbit  = 0 ;
 377   Double_t A        = GetEllipseParameterPi0("a", E);
 378   Double_t B        = GetEllipseParameterPi0("b", E);
 379   Double_t C        = GetEllipseParameterPi0("c", E);
 380   Double_t X_center = GetEllipseParameterPi0("x0", E);
 381   Double_t Y_center = GetEllipseParameterPi0("y0", E);
 382
 383   Double_t R = TMath::Power((P[0] - X_center)/A,2) +
 384       TMath::Power((P[1] - Y_center)/B,2) +
 385       C*(P[0] -  X_center)*(P[1] - Y_center)/(A*B) ;
 386   //3 different ellipses defined
 387   if((eff_pur==2)&&(R <1./2.)) prinbit= 1;
 388   if((eff_pur==1)&&(R <2.   )) prinbit= 1;
 389   if((eff_pur==0)&&(R <9./2.)) prinbit= 1;
 390
 391   if(R<0)
 392     Error("GetPrincipalPi0Bit", "Negative square?") ;
 393
 394   return prinbit;
 395
 396 }
 397 //_____________________________________________________________________________
 398 void  AliPHOSPIDv1::SetCpvtoEmcDistanceCutParameters(Float_t e, Int_t Eff_Pur, TString Axis,Float_t cut)
 399 {
 400   // Set the parameters to calculate Cpvto EmcDistanceCut depending on the cluster energy and
 401   // Purity-Efficiency point
 402
 403   if(Eff_Pur>2 || Eff_Pur<0)
 404      Error("SetCpvtoEmcDistanceCutParameters","Invalid Efficiency-Purity choice %d",Eff_Pur);
 405
 406   Int_t i = -1;
 407   if     (Axis.Contains("X")) i = 1;
 408   else if(Axis.Contains("Z")) i = 2;
 409   else
 410     Error("SetCpvtoEmcDistanceCutParameters"," Invalid axis option");
 411
 412   (*fParameters)(i,Eff_Pur) = cut ;
 413 }
 414 //_____________________________________________________________________________
 415 void  AliPHOSPIDv1::SetTimeGate(Int_t Eff_Pur, Float_t gate)
 416 {
 417   // Set the parameter TimeGate depending on the cluster energy and
 418   // Purity-Efficiency point
 419   if(Eff_Pur>2 || Eff_Pur<0)
 420     Error("SetTimeGate","Invalid Efficiency-Purity choice %d",Eff_Pur);
 421
 422   (*fParameters)(3,Eff_Pur)= gate ;
 423 }
 424 //_____________________________________________________________________________
 425 void  AliPHOSPIDv1::SetParameters()
 426 {
 427   // PCA : To do the Principal Components Analysis it is necessary
 428   // the Principal file, which is opened here
 429   fX         = new double[7]; // Data for the PCA
 430   fP         = new double[7]; // Eigenvalues of the PCA
 431   fPPi0      = new double[7]; // Eigenvalues of the Pi0 PCA
 432
 433   // Read photon principals from the photon file
 434
 435   fFileName     = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA8pa15_0.5-100.root" ;
 436   TFile f( fFileName.Data(), "read" ) ;
 437   fPrincipal = dynamic_cast<TPrincipal*> (f.Get("principal")) ;
 438   f.Close() ;
 439
 440   // Read pi0 principals from the pi0 file
 441
 442   fFileNamePi0  = "$ALICE_ROOT/PHOS/PCA_pi0_40-120.root" ;
 443   TFile fPi0( fFileNamePi0.Data(), "read" ) ;
 444   fPrincipalPi0 = dynamic_cast<TPrincipal*> (fPi0.Get("principal")) ;
 445   fPi0.Close() ;
 446
 447   // Open parameters file and initialization of the Parameters matrix.
 448   // In the File Parameters.dat are all the parameters. These are introduced
 449   // in a matrix of 9x4
 450   //
 451   // All the parameters defined in this file are, in order of row:
 452   // -CpvtoEmcDistanceCut (2 row (x and z) and 3 columns, each one depending
 453   // on the parameter of the funtion that sets the cut in x or z.
 454   // -TimeGate, 1 row and 3 columns (3 efficiency-purty cuts)
 455   // -PCA, parameters of the functions that
 456   // calculate the ellipse parameters, x0,y0,a, b, c. These 5 parameters
 457   // (5 rows) depend on 4 parameters (columns).
 458   // -Finally there is a row with the energy calibration parameters,
 459   // 3 parameters.
 460
 461   fFileNamePar = gSystem->ExpandPathName("$ALICE_ROOT/PHOS/Parameters.YVK.dat");
 462   fParameters = new TMatrixD(14,4) ;
 463   const Int_t maxLeng=255;
 464   char string[maxLeng];
 465
 466   // Open a text file with PID parameters
 467   FILE *fd = fopen(fFileNamePar.Data(),"r");
 468   if (!fd)
 469     Fatal("SetParameter","File %s with a PID parameters cannot be opened\n",
 470           fFileNamePar.Data());
 471
 472   Int_t i=0;
 473   // Read parameter file line-by-line and skip empty line and comments
 474   while (fgets(string,maxLeng,fd) != NULL) {
 475     if (string[0] == '\n' ) continue;
 476     if (string[0] == '!'  ) continue;
 477     sscanf(string, "%lf %lf %lf %lf",
 478            &(*fParameters)(i,0), &(*fParameters)(i,1),
 479            &(*fParameters)(i,2), &(*fParameters)(i,3));
 480     i++;
 481   }
 482   fclose(fd);
 483 }
 484
 485
 486 //________________________________________________________________________
 487 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseParameter(TString Param, Int_t i, Double_t par)
 488 {
 489   // Set the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 490   // parameter "Param".
 491
 492   Int_t p= -1;
 493   if     (Param.Contains("a")) p=4;
 494   else if(Param.Contains("b")) p=5;
 495   else if(Param.Contains("c")) p=6;
 496   else if(Param.Contains("x0"))p=7;
 497   else if(Param.Contains("y0"))p=8;
 498   if((i>4)||(i<0))
 499     Error("SetEllipseParameter", "No parameter with index %d", i) ;
 500   else if(p==-1)
 501      Error("SetEllipseParameter", "No parameter with name %s", Param.Data() ) ;
 502   else
 503     (*fParameters)(p,i) = par ;
 504 }
 505 //________________________________________________________________________
 506 void  AliPHOSPIDv1::SetEllipseParameterPi0(TString Param, Int_t i, Double_t par)
 507 {
 508   // Set the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 509   // parameter "Param".
 510   if(!fPi0Analysis) Error("SetPi0EllipseParameter", "Pi 0 Analysis is off") ;
 511   Int_t p= -1;
 512   if     (Param.Contains("a")) p=9;
 513   else if(Param.Contains("b")) p=10;
 514   else if(Param.Contains("c")) p=11;
 515   else if(Param.Contains("x0"))p=12;
 516   else if(Param.Contains("y0"))p=13;
 517   if((i>4)||(i<0))
 518     Error("SetPi0EllipseParameter", "No parameter with index %d", i) ;
 519   else if(p==-1)
 520      Error("SetPi0EllipseParameter", "No parameter with name %s", Param.Data() ) ;
 521   else
 522     (*fParameters)(p,i) = par ;
 523 }
 524 //________________________________________________________________________
 525 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterToCalculateEllipse(const TString Param, const Int_t i) const
 526 {
 527   // Get the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 528   // parameter "Param".
 529
 530   Int_t p= -1;
 531   Double_t par = -1;
 532
 533   if     (Param.Contains("a")) p=4;
 534   else if(Param.Contains("b")) p=5;
 535   else if(Param.Contains("c")) p=6;
 536   else if(Param.Contains("x0"))p=7;
 537   else if(Param.Contains("y0"))p=8;
 538
 539   if((i>4)||(i<0))
 540     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with index", i) ;
 541   else if(p==-1)
 542     Error("GetParameterToCalculateEllipse", "No parameter with name %s", Param.Data() ) ;
 543   else
 544     par = (*fParameters)(p,i) ;
 545
 546   return par;
 547
 548 }
 549 //____________________________________________________________________________
 550 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetParameterToCalculatePi0Ellipse(const TString Param, const Int_t i) const
 551 {
 552   // Get the parameter "i" that is needed to calculate the ellipse
 553   // parameter "Param".
 554
 555   if(!fPi0Analysis) Error("GetParameterToCalculatePi0Ellipse", "Pi 0 Analysis is off") ;
 556
 557   Int_t p= -1;
 558   Double_t par = -1;
 559
 560   if(Param.Contains("a")) p=9;
 561   if(Param.Contains("b")) p=10;
 562   if(Param.Contains("c")) p=11;
 563   if(Param.Contains("x0"))p=12;
 564   if(Param.Contains("y0"))p=13;
 565
 566   if((i>4)||(i<0))
 567     Error("GetParameterToCalculatePi0Ellipse", "No parameter with index", i) ;
 568   else if(p==-1)
 569     Error("GetParameterToCalculatePi0Ellipse", "No parameter with name %s", Param.Data() ) ;
 570   else
 571     par = (*fParameters)(p,i) ;
 572
 573   return par;
 574
 575 }
 576 //____________________________________________________________________________
 577 void  AliPHOSPIDv1::SetCalibrationParameter(Int_t i,Double_t param)
 578 {
 579   (*fParameters)(0,i) = param ;
 580 }
 581 //____________________________________________________________________________
 582 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetCalibrationParameter(const Int_t i) const
 583 {
 584   Float_t param = (*fParameters)(0,i);
 585   return param;
 586 }
 587 //____________________________________________________________________________
 588 // const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetEllipseParameter(const TString Param,Float_t E) const
 589 // {
 590 //   // Calculates the parameter Param of the ellipse
 591
 592 //   Double_t p[4]={0.,0.,0.,0.};
 593 //   Double_t value = 0.0;
 594 //   Int_t i;
 595
 596 //   if(Param.Contains("a")){
 597 //     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(4,i);
 598 //     if(E>70.)E=70.;
 599 //   }
 600
 601 //   else if(Param.Contains("b")){
 602 //     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(5,i);
 603 //     if(E>70.)E=70.;
 604 //   }
 605
 606 //   else if(Param.Contains("c"))
 607 //     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(6,i);
 608
 609 //   else if(Param.Contains("x0")){
 610 //     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(7,i);
 611 //     if(E<1.)E=1.1;
 612 //   }
 613 //   else if(Param.Contains("y0"))
 614 //     for(i=0;i<4;i++)p[i]=(*fParameters)(8,i);
 615
 616 //   value = p[0]/TMath::Sqrt(E)+p[1]*E+p[2]*E*E+p[3];
 617 //   return value;
 618 // }
 619
 620 //____________________________________________________________________________
 621 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetEllipseParameter(const TString Param,Float_t E) const
 622 {
 623   // Calculates the parameter Param of the pi0 ellipse
 624
 625   Double_t p[3]  = {0.,0.,0.};
 626   Double_t value = 0.0;
 627   Int_t    i;
 628
 629   if(Param.Contains("a"))
 630     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(4,i);
 631   else if(Param.Contains("b"))
 632     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(5,i);
 633   else if(Param.Contains("c"))
 634     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(6,i);
 635   else if(Param.Contains("x0"))
 636     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(7,i);
 637   else if(Param.Contains("y0"))
 638     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(8,i);
 639
 640   value = p[0] + p[1]*E + p[2]*E*E;
 641   return value;
 642 }
 643 //____________________________________________________________________________
 644 const Double_t  AliPHOSPIDv1::GetEllipseParameterPi0(const TString Param,Float_t E) const
 645 {
 646   // Calculates the parameter Param of the pi0 ellipse
 647
 648   Double_t p[3]  = {0.,0.,0.};
 649   Double_t value = 0.0;
 650   Int_t    i;
 651
 652   if(Param.Contains("a"))
 653     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(9,i);
 654   else if(Param.Contains("b"))
 655     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(10,i);
 656   else if(Param.Contains("c"))
 657     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(11,i);
 658   else if(Param.Contains("x0"))
 659     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(12,i);
 660   else if(Param.Contains("y0"))
 661     for(i=0;i<3;i++)p[i]=(*fParameters)(13,i);
 662
 663   value = p[0] + p[1]*E + p[2]*E*E;
 664   return value;
 665 }
 666 //____________________________________________________________________________
 667
 668 void  AliPHOSPIDv1::Exec(Option_t * option)
 669 {
 670   //Steering method
 671
 672   if( strcmp(GetName(), "")== 0 )
 673     Init() ;
 674
 675   if(strstr(option,"tim"))
 676     gBenchmark->Start("PHOSPID");
 677
 678   if(strstr(option,"print")) {
 679     Print("") ;
 680     return ;
 681   }
 682
 683
 684   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 685   if(gime->BranchExists("RecParticles") )
 686     return ;
 687   Int_t nevents = gime->MaxEvent() ;
 688   Int_t ievent ;
 689
 690   for(ievent = 0; ievent < nevents; ievent++){
 691     gime->Event(ievent,"R") ;
 692
 693     if(gime->TrackSegments() && //Skip events, where no track segments made
 694        gime->TrackSegments()->GetEntriesFast()) {
 695       MakeRecParticles() ;
 696       WriteRecParticles(ievent);
 697       if(strstr(option,"deb"))
 698         PrintRecParticles(option) ;
 699       //increment the total number of rec particles per run
 700       fRecParticlesInRun+=gime->RecParticles(BranchName())->GetEntriesFast() ;
 701     }
 702   }
 703
 704   if(strstr(option,"tim")){
 705     gBenchmark->Stop("PHOSPID");
 706     Info("Exec", "took %f seconds for PID %f seconds per event",
 707          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID"),
 708          gBenchmark->GetCpuTime("PHOSPID")/nevents) ;
 709   }
 710 }
 711
 712 //____________________________________________________________________________
 713 void  AliPHOSPIDv1::MakeRecParticles(){
 714
 715   // Makes a RecParticle out of a TrackSegment
 716
 717   AliPHOSGetter * gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 718   TObjArray * emcRecPoints = gime->EmcRecPoints() ;
 719   TObjArray * cpvRecPoints = gime->CpvRecPoints() ;
 720   TClonesArray * trackSegments = gime->TrackSegments() ;
 721   if ( !emcRecPoints || !cpvRecPoints || !trackSegments ) {
 722     Fatal("MakeRecParticles", "RecPoints or TrackSegments not found !") ;
 723   }
 724   TClonesArray * recParticles  = gime->RecParticles() ;
 725   recParticles->Clear();
 726
 727   TIter next(trackSegments) ;
 728   AliPHOSTrackSegment * ts ;
 729   Int_t index = 0 ;
 730   AliPHOSRecParticle * rp ;
 731   while ( (ts = (AliPHOSTrackSegment *)next()) ) {
 732
 733     new( (*recParticles)[index] ) AliPHOSRecParticle() ;
 734     rp = (AliPHOSRecParticle *)recParticles->At(index) ;
 735     rp->SetTrackSegment(index) ;
 736     rp->SetIndexInList(index) ;
 737
 738     AliPHOSEmcRecPoint * emc = 0 ;
 739     if(ts->GetEmcIndex()>=0)
 740       emc = (AliPHOSEmcRecPoint *) emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()) ;
 741
 742     AliPHOSRecPoint    * cpv = 0 ;
 743     if(ts->GetCpvIndex()>=0)
 744       cpv = (AliPHOSRecPoint *)   cpvRecPoints->At(ts->GetCpvIndex()) ;
 745
 746     // Now set type (reconstructed) of the particle
 747
 748     // Choose the cluster energy range
 749
 750     if (!emc) {
 751       Fatal("MakeRecParticles", "-> emc(%d) = %d", ts->GetEmcIndex(), emc ) ;
 752     }
 753
 754     Float_t    e = emc->GetEnergy() ;
 755
 756     Float_t  lambda[2] ;
 757     emc->GetElipsAxis(lambda) ;
 758
 759     if((lambda[0]>0.01) && (lambda[1]>0.01)){
 760       // Looking PCA. Define and calculate the data (X),
 761       // introduce in the function X2P that gives the components (P).
 762
 763       Float_t  Spher = 0. ;
 764       Float_t  Emaxdtotal = 0. ;
 765
 766       if((lambda[0]+lambda[1])!=0)
 767         Spher=fabs(lambda[0]-lambda[1])/(lambda[0]+lambda[1]);
 768
 769       Emaxdtotal=emc->GetMaximalEnergy()/emc->GetEnergy();
 770
 771       fX[0] = lambda[0] ;
 772       fX[1] = lambda[1] ;
 773       fX[2] = emc->GetDispersion() ;
 774       fX[3] = Spher ;
 775       fX[4] = emc->GetMultiplicity() ;
 776       fX[5] = Emaxdtotal ;
 777       fX[6] = emc->GetCoreEnergy() ;
 778
 779       fPrincipal->X2P(fX,fP);
 780       if(fPi0Analysis)
 781         fPrincipalPi0->X2P(fX,fPPi0);
 782
 783     }
 784     else{
 785       fP[0]=-100.0;  //We do not accept clusters with
 786       fP[1]=-100.0;  //one cell as a photon-like
 787       if(fPi0Analysis){
 788         fPPi0[0]=-100.0;
 789         fPPi0[1]=-100.0;
 790       }
 791     }
 792
 793     Float_t time =emc->GetTime() ;
 794
 795     // Loop of Efficiency-Purity (the 3 points of purity or efficiency
 796     // are taken into account to set the particle identification)
 797     for(Int_t eff_pur = 0; eff_pur < 3 ; eff_pur++){
 798
 799       // Looking at the CPV detector. If RCPV greater than CpvEmcDistance,
 800       // 1st,2nd or 3rd bit (depending on the efficiency-purity point )
 801       // is set to 1
 802       if(GetCPVBit(emc, cpv, eff_pur,e) == 1 )
 803         rp->SetPIDBit(eff_pur) ;
 804
 805       // Looking the TOF. If TOF smaller than gate,  4th, 5th or 6th
 806       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 807       if(time< (*fParameters)(2,eff_pur))
 808         rp->SetPIDBit(eff_pur+3) ;
 809
 810       //If we are inside the ellipse, 7th, 8th or 9th
 811       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 812       if(GetPrincipalBit(fP,eff_pur,e) == 1)
 813         rp->SetPIDBit(eff_pur+6) ;
 814
 815       //Pi0 analysis
 816       //If we are inside the ellipse, 10th, 11th or 12th
 817       // bit (depending on the efficiency-purity point )is set to 1
 818       if(fPi0Analysis){
 819         if(GetPrincipalPi0Bit(fPPi0,eff_pur,e) == 1)
 820           rp->SetPIDBit(eff_pur+9) ;
 821       }
 822     }
 823
 824
 825     //Set momentum, energy and other parameters
 826     Float_t  encal = GetCalibratedEnergy(e);
 827     TVector3 dir   = GetMomentumDirection(emc,cpv) ;
 828     dir.SetMag(encal) ;
 829     rp->SetMomentum(dir.X(),dir.Y(),dir.Z(),encal) ;
 830     rp->SetCalcMass(0);
 831     rp->Name(); //If photon sets the particle pdg name to gamma
 832     rp->SetProductionVertex(0,0,0,0);
 833     rp->SetFirstMother(-1);
 834     rp->SetLastMother(-1);
 835     rp->SetFirstDaughter(-1);
 836     rp->SetLastDaughter(-1);
 837     rp->SetPolarisation(0,0,0);
 838     index++ ;
 839   }
 840
 841 }
 842
 843 //____________________________________________________________________________
 844 void  AliPHOSPIDv1::Print()
 845 {
 846   // Print the parameters used for the particle type identification
 847
 848   TString message ;
 849     message  = "\n=============== AliPHOSPID1 ================\n" ;
 850     message += "Making PID\n";
 851     message += "    Pricipal analysis file from 0.5 to 100 %s\n" ;
 852     message += "    Name of parameters file     %s\n" ;
 853     message += "    Matrix of Parameters: 14x4\n" ;
 854     message += "        Energy Calibration  1x3 [3 parametres to calibrate energy: A + B* E + C * E^2]\n" ;
 855     message += "        RCPV 2x3 rows x and z, columns function cut parameters\n" ;
 856     message += "        TOF  1x3 [High Eff-Low Pur,Medium Eff-Pur, Low Eff-High Pur]\n" ;
 857     message += "        PCA  5x4 [5 ellipse parametres and 4 parametres to calculate them: A/Sqrt(E) + B* E + C * E^2 + D]\n" ;
 858     message += "    Pi0 PCA  5x3 [5 ellipse parametres and 3 parametres to calculate them: A + B* E + C * E^2]\n" ;
 859     Info("Print", message.Data(), fFileName.Data(), fFileNamePar.Data() ) ;
 860     fParameters->Print() ;
 861 }
 862
 863 //____________________________________________________________________________
 864 void  AliPHOSPIDv1::WriteRecParticles(Int_t event)
 865 {
 866
 867   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 868
 869   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles() ;
 870   recParticles->Expand(recParticles->GetEntriesFast() ) ;
 871   TTree * treeR ;
 872
 873   if(fToSplit){
 874     if(!fSplitFile)
 875       return ;
 876     fSplitFile->cd() ;
 877     char name[10] ;
 878     sprintf(name,"%s%d", "TreeR",event) ;
 879     treeR = dynamic_cast<TTree*>(fSplitFile->Get(name));
 880   }
 881   else{
 882     treeR = gAlice->TreeR();
 883   }
 884
 885   if(!treeR){
 886     gAlice->MakeTree("R", fSplitFile);
 887     treeR = gAlice->TreeR() ;
 888   }
 889
 890   //First rp
 891   Int_t bufferSize = 32000 ;
 892   TBranch * rpBranch = treeR->Branch("PHOSRP",&recParticles,bufferSize);
 893   rpBranch->SetTitle(BranchName());
 894
 895
 896   //second, pid
 897   Int_t splitlevel = 0 ;
 898   AliPHOSPIDv1 * pid = this ;
 899   TBranch * pidBranch = treeR->Branch("AliPHOSPID","AliPHOSPIDv1",&pid,bufferSize,splitlevel);
 900   pidBranch->SetTitle(BranchName());
 901
 902   rpBranch->Fill() ;
 903   pidBranch->Fill() ;
 904
 905   treeR->AutoSave() ; //Write(0,kOverwrite) ;
 906   if(gAlice->TreeR()!=treeR){
 907     treeR->Delete();
 908   }
 909 }
 910
 911 //____________________________________________________________________________
 912 TVector3 AliPHOSPIDv1::GetMomentumDirection(AliPHOSEmcRecPoint * emc, AliPHOSRecPoint * cpv)const
 913 {
 914   // Calculates the momentum direction:
 915   //   1. if only a EMC RecPoint, direction is given by IP and this RecPoint
 916   //   2. if a EMC RecPoint and CPV RecPoint, direction is given by the line through the 2 recpoints
 917   //  However because of the poor position resolution of PPSD the direction is always taken as if we were
 918   //  in case 1.
 919
 920   TVector3 dir(0,0,0) ;
 921
 922   TVector3 emcglobalpos ;
 923   TMatrix  dummy ;
 924
 925   emc->GetGlobalPosition(emcglobalpos, dummy) ;
 926
 927   dir = emcglobalpos ;
 928   dir.SetZ( -dir.Z() ) ;   // why ?
 929
 930   //account correction to the position of IP
 931   Float_t xo,yo,zo ; //Coordinates of the origin
 932   gAlice->Generator()->GetOrigin(xo,yo,zo) ;
 933   TVector3 origin(xo,yo,zo);
 934   dir = dir - origin ;
 935   dir.SetMag(1.) ;
 936   return dir ;
 937 }
 938 //____________________________________________________________________________
 939 void AliPHOSPIDv1::PrintRecParticles(Option_t * option)
 940 {
 941   // Print table of reconstructed particles
 942
 943   AliPHOSGetter *gime = AliPHOSGetter::GetInstance() ;
 944
 945   TClonesArray * recParticles = gime->RecParticles(BranchName()) ;
 946
 947   TString message ;
 948   message  = "\nevent " ;
 949   message += gAlice->GetEvNumber() ;
 950   message += "       found " ;
 951   message += recParticles->GetEntriesFast();
 952   message += " RecParticles\n" ;
 953
 954   if(strstr(option,"all")) {  // printing found TS
 955     message += "\n  PARTICLE         Index    \n" ;
 956
 957     Int_t index ;
 958     for (index = 0 ; index < recParticles->GetEntries() ; index++) {
 959       AliPHOSRecParticle * rp = (AliPHOSRecParticle * ) recParticles->At(index) ;
 960       message += "\n" ;
 961       message += rp->Name().Data() ;
 962       message += " " ;
 963       message += rp->GetIndexInList() ;
 964       message += " " ;
 965       message += rp->GetType()  ;
 966     }
 967   }
 968   Info("Print", message.Data() ) ;
 969 }
 970
 971
 972