PWG0/dNdEta/AliMultiplicityCorrection.h

   1 /* $Id$ */
   2
   3 #ifndef ALIMULTIPLICITYCORRECTION_H
   4 #define ALIMULTIPLICITYCORRECTION_H
   5
   6 #include "TNamed.h"
   7
   8 //
   9 // class that contains the correction matrix and the functions for
  10 // correction the multiplicity spectrum
  11 //
  12
  13 class TH1;
  14 class TH2;
  15 class TH1F;
  16 class TH2F;
  17 class TH3F;
  18 class TF1;
  19 class TCollection;
  20
  21 #include <TMatrixF.h>
  22 #include <TVectorF.h>
  23
  24 class AliMultiplicityCorrection : public TNamed {
  25   public:
  26     enum EventType { kTrVtx = 0, kMB, kINEL };
  27     enum RegularizationType { kNone = 0, kPol0, kPol1, kCurvature, kEntropy };
  28
  29     AliMultiplicityCorrection();
  30     AliMultiplicityCorrection(const Char_t* name, const Char_t* title);
  31     virtual ~AliMultiplicityCorrection();
  32
  33     virtual Long64_t Merge(TCollection* list);
  34
  35     void FillMeasured(Float_t vtx, Int_t measured05, Int_t measured10, Int_t measured15, Int_t measured20);
  36     void FillGenerated(Float_t vtx, Bool_t triggered, Bool_t vertex, Int_t generated05, Int_t generated10, Int_t generated15, Int_t generated20, Int_t generatedAll);
  37
  38     void FillCorrection(Float_t vtx, Int_t generated05, Int_t generated10, Int_t generated15, Int_t generated20, Int_t generatedAll, Int_t measured05, Int_t measured10, Int_t measured15, Int_t measured20);
  39
  40     Bool_t LoadHistograms(const Char_t* dir);
  41     void SaveHistograms();
  42     void DrawHistograms();
  43     void DrawComparison(const char* name, Int_t inputRange, Bool_t fullPhaseSpace, Bool_t normalizeESD, TH1* mcHist);
  44
  45     void ApplyMinuitFit(Int_t inputRange, Bool_t fullPhaseSpace, Bool_t check = kFALSE);
  46     void ApplyMinuitFitAll();
  47     void SetRegularizationParameters(RegularizationType type, Float_t weight) { fRegularizationType = type; fRegularizationWeight = weight; };
  48
  49     void ApplyBayesianMethod(Int_t inputRange, Bool_t fullPhaseSpace, EventType eventType, Float_t regPar = 0.07);
  50
  51     void ApplyGaussianMethod(Int_t inputRange, Bool_t fullPhaseSpace);
  52
  53     void ApplyLaszloMethod(Int_t inputRange, Bool_t fullPhaseSpace, EventType eventType);
  54
  55     TH2F* GetMultiplicityESD(Int_t i) { return fMultiplicityESD[i]; }
  56     TH2F* GetMultiplicityVtx(Int_t i) { return fMultiplicityVtx[i]; }
  57     TH2F* GetMultiplicityMB(Int_t i) { return fMultiplicityMB[i]; }
  58     TH2F* GetMultiplicityINEL(Int_t i) { return fMultiplicityINEL[i]; }
  59     TH2F* GetMultiplicityMC(Int_t i, EventType eventType);
  60     TH3F* GetCorrelation(Int_t i) { return fCorrelation[i]; }
  61
  62     void SetMultiplicityESD(Int_t i, TH2F* hist)  { fMultiplicityESD[i] = hist; }
  63     void SetMultiplicityVtx(Int_t i, TH2F* hist)  { fMultiplicityVtx[i] = hist; }
  64     void SetMultiplicityMB(Int_t i, TH2F* hist)   { fMultiplicityMB[i] = hist; }
  65     void SetMultiplicityINEL(Int_t i, TH2F* hist) { fMultiplicityINEL[i] = hist; }
  66     void SetCorrelation(Int_t i, TH3F* hist) { fCorrelation[i] = hist; }
  67
  68     void SetGenMeasFromFunc(TF1* inputMC, Int_t id);
  69     TH2F* CalculateMultiplicityESD(TH1* inputMC, Int_t correlationMap, Bool_t normalized = kFALSE);
  70
  71     TH1F* GetMultiplicityESDCorrected(Int_t i) { return fMultiplicityESDCorrected[i]; }
  72
  73     static void NormalizeToBinWidth(TH1* hist);
  74     static void NormalizeToBinWidth(TH2* hist);
  75
  76     void GetComparisonResults(Float_t& mc, Float_t& residuals);
  77
  78   protected:
  79     enum { kESDHists = 4, kMCHists = 5, kCorrHists = 8 };
  80
  81     static const Int_t fgMaxParams; // number of fit params
  82
  83     static Double_t RegularizationPol0(Double_t *params);
  84     static Double_t RegularizationPol1(Double_t *params);
  85     static Double_t RegularizationTotalCurvature(Double_t *params);
  86     static Double_t RegularizationEntropy(Double_t *params);
  87
  88     static void MinuitFitFunction(Int_t&, Double_t*, Double_t& chi2, Double_t *params, Int_t);
  89
  90     void SetupCurrentHists(Int_t inputRange, Bool_t fullPhaseSpace, EventType eventType);
  91
  92     Float_t BayesCovarianceDerivate(Float_t matrixM[251][251], TH2* hResponse, TH1* fCurrentEfficiency, Int_t k, Int_t i, Int_t r, Int_t u);
  93
  94     static TH1* fCurrentESD;         // static variable to be accessed by MINUIT
  95     static TH1* fCurrentCorrelation; // static variable to be accessed by MINUIT
  96     static TH1* fCurrentEfficiency;  // static variable to be accessed by MINUIT
  97
  98     static TMatrixF* fCorrelationMatrix;            // contains fCurrentCorrelation in matrix form
  99     static TMatrixF* fCorrelationCovarianceMatrix;  // contains the errors of fCurrentESD
 100     static TVectorF* fCurrentESDVector;             // contains fCurrentESD
 101
 102     static RegularizationType fRegularizationType; // regularization that is used during Chi2 method
 103     static Float_t fRegularizationWeight;          // factor for regularization term
 104
 105     TH2F* fMultiplicityESD[kESDHists]; // multiplicity histogram: vtx vs multiplicity; array: |eta| < 0.5, 1, 1.5, 2 (0..3)
 106     TH2F* fMultiplicityVtx[kMCHists];  // multiplicity histogram of events that have a reconstructed vertex : vtx vs multiplicity; array: |eta| < 0.5, 1, 1.5, 2, inf (0..4)
 107     TH2F* fMultiplicityMB[kMCHists];   // multiplicity histogram of triggered events                        : vtx vs multiplicity; array: |eta| < 0.5, 1, 1.5, 2, inf (0..4)
 108     TH2F* fMultiplicityINEL[kMCHists]; // multiplicity histogram of all (inelastic) events                  : vtx vs multiplicity; array: |eta| < 0.5, 1, 1.5, 2, inf (0..4)
 109
 110     TH3F* fCorrelation[kCorrHists];              // vtx vs. (gene multiplicity (trig+vtx)) vs. (meas multiplicity); array: |eta| < 0.5, 1, 1.5, 2 (0..3 and 4..7), the first corrects to the eta range itself, the second to full phase space
 111     TH1F* fMultiplicityESDCorrected[kCorrHists]; // corrected histograms
 112
 113     Float_t fLastChi2MC;        // last Chi2 between MC and unfolded ESD (calculated in DrawComparison)
 114     Float_t fLastChi2Residuals; // last Chi2 of the ESD and the folded unfolded ESD (calculated in DrawComparison)
 115
 116  private:
 117     AliMultiplicityCorrection(const AliMultiplicityCorrection&);
 118     AliMultiplicityCorrection& operator=(const AliMultiplicityCorrection&);
 119
 120   ClassDef(AliMultiplicityCorrection, 1);
 121 };
 122
 123 #endif
 124