PWGHF/hfe/AliHFEvarManager.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 // Class AliHFEvarManager:
  17 // Contains definition of the variables which are filled into the
  18 // Correction framework container. The class handles both AliCFContainer and
  19 // AliHFEcontainer.
  20 // Defining a new variable which has to be monitored can be done via the
  21 // function AddVariable. This function also defines a new dimension for the
  22 // particle container and appends it to the list of variables. For a new
  23 // track the function NewTrack caches the values to be filled into the
  24 // correction framework container. With FillContainer the specified
  25 // correction framework container is filled. The VarManager also handles
  26 // the filling of the correlation matrices
  27 //
  28 // Author:
  29 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
  30 //
  31 #include <TClass.h>
  32 #include <TH3.h>
  33 #include <TF3.h>
  34 #include <TMath.h>
  35 #include <THnSparse.h>
  36 #include <TString.h>
  37
  38 #include "AliCFContainer.h"
  39 #include "AliLog.h"
  40 #include "AliVParticle.h"
  41
  42 #include "AliHFEcontainer.h"
  43 #include "AliHFEsignalCuts.h"
  44 #include "AliHFEtools.h"
  45 #include "AliHFEvarManager.h"
  46
  47 ClassImp(AliHFEvarManager)
  48 ClassImp(AliHFEvarManager::AliHFEvariable);
  49
  50 //____________________________________________________________
  51 AliHFEvarManager::AliHFEvarManager():
  52   TNamed(),
  53   fVariables(NULL),
  54   fContent(NULL),
  55   fContentMC(NULL),
  56   fWeightFactor(1.),
  57   fSignalTrack(kTRUE),
  58   fWeighting(kFALSE),
  59   fSignal(NULL),
  60   fWeightFactors(NULL),
  61   fWeightFactorsFunction(NULL)
  62 {
  63         //
  64         // Dummy constructor
  65   //
  66   SetOwner();
  67 }
  68
  69 //____________________________________________________________
  70 AliHFEvarManager::AliHFEvarManager(const Char_t *name):
  71   TNamed(name, ""),
  72   fVariables(NULL),
  73   fContent(NULL),
  74   fContentMC(NULL),
  75   fWeightFactor(1.),
  76   fSignalTrack(kTRUE),
  77   fWeighting(kFALSE),
  78   fSignal(NULL),
  79   fWeightFactors(NULL),
  80   fWeightFactorsFunction(NULL)
  81 {
  82         //
  83         // Default constructor
  84   //
  85   fVariables = new TObjArray;
  86   SetOwner();
  87 }
  88
  89 //____________________________________________________________
  90 AliHFEvarManager::AliHFEvarManager(const AliHFEvarManager &ref):
  91   TNamed(ref),
  92   fVariables(NULL),
  93   fContent(NULL),
  94   fContentMC(NULL),
  95   fWeightFactor(ref.fWeightFactor),
  96   fSignalTrack(ref.fSignalTrack),
  97   fWeighting(ref.fWeighting),
  98   fSignal(NULL),
  99   fWeightFactors(NULL),
 100   fWeightFactorsFunction(NULL)
 101 {
 102   //
 103   // Copy Constructor
 104   //
 105   ref.Copy(*this);
 106 }
 107
 108 //____________________________________________________________
 109 AliHFEvarManager &AliHFEvarManager::operator=(const AliHFEvarManager &ref){
 110   //
 111   // Assignment operator
 112   //
 113   if(&ref != this){
 114     this->~AliHFEvarManager();
 115     ref.Copy(*this);
 116   }
 117   return *this;
 118 }
 119
 120 //____________________________________________________________
 121 AliHFEvarManager::~AliHFEvarManager(){
 122         //
 123         // Destructor
 124         //
 125   if(IsOwner()){
 126     if(fVariables) delete fVariables;
 127   }
 128   if(fContent) delete[] fContent;
 129   if(fContentMC) delete[] fContentMC;
 130 }
 131
 132 //____________________________________________________________
 133 void AliHFEvarManager::Copy(TObject &o) const{
 134   //
 135   // Make Copy
 136   //
 137   AliHFEvarManager &target = dynamic_cast<AliHFEvarManager &>(o);
 138   target.fVariables = fVariables;
 139   target.fContent = new Double_t[sizeof(fContent)/sizeof(Double_t)];
 140   target.fContentMC = new Double_t[sizeof(fContentMC)/sizeof(Double_t)];
 141   target.fWeightFactor = fWeightFactor;
 142   target.fSignalTrack = fSignalTrack;
 143         target.fWeighting = fWeighting;
 144   target.fSignal = fSignal;
 145         target.fWeightFactors = fWeightFactors;
 146   target.fWeightFactorsFunction = fWeightFactorsFunction;
 147   target.SetOwner(kFALSE);
 148 }
 149
 150 //____________________________________________________________
 151 void AliHFEvarManager::AddVariable(TString name){
 152   //
 153   // Add new variable to the var manager
 154   // Use default binning
 155   // Value derived via GetValue()
 156   //
 157    AliDebug(1, Form("Var Name: %s", name.Data()));
 158
 159   if(!name.CompareTo("pt"))
 160     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("pt", "pt", kPt, 44, 0.1, 20, kTRUE));
 161   else if(!name.CompareTo("eta"))
 162     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("eta", "eta", kEta, 8, -0.8, 0.8));
 163   else if(!name.CompareTo("phi"))
 164     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("phi", "phi", kPhi, 18, -0, 2*TMath::Pi()));
 165   else if(!name.CompareTo("charge"))
 166     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("charge", "charge", kCharge, 2, -1.1, 1.1));
 167   else if(!name.CompareTo("source"))
 168     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("source", "source", kSource, 8, 0, 8));
 169   else if(!name.CompareTo("centrality"))
 170     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("centrality", "centrality", kCentrality, 11, 0.0, 11.0));
 171   else if(!name.CompareTo("species"))
 172     fVariables->AddLast(new AliHFEvariable("species", "species", kSpecies, 6, -1, 5));
 173
 174   // More to come ...
 175 }
 176
 177 //____________________________________________________________
 178 void AliHFEvarManager::AddVariable(TString name, Int_t nBins, Double_t min, Double_t max, Bool_t isLogarithmic){
 179   //
 180   // Add new variable to the var manager
 181   // User can define minimum and maximum
 182   // Function can be used to copy variables to a new var manager
 183   // Value derived via GetValue()
 184   //
 185   AliDebug(1, Form("Var Name: %s", name.Data()));
 186
 187   UInt_t varcode = 1000;
 188   if(!name.CompareTo("pt")){
 189     varcode = kPt;
 190   } else if(!name.CompareTo("eta")){
 191     varcode = kEta;
 192   } else if(!name.CompareTo("phi")){
 193     varcode = kPhi;
 194   } else if(!name.CompareTo("charge")){
 195     varcode = kCharge;
 196   } else if(!name.CompareTo("source")){
 197     varcode = kSource;
 198   } else if(!name.CompareTo("species")){
 199     varcode = kSpecies;
 200   } else if(!name.CompareTo("centrality")) {
 201     varcode = kCentrality;
 202   } else {
 203     AliError("Variable not defined or not supposed to have a user-defined binning.");
 204   }
 205
 206   if(varcode < 1000) fVariables->AddLast(new AliHFEvariable(name.Data(), name.Data(), varcode, nBins, min, max, isLogarithmic));
 207   // More to come ...
 208 }
 209
 210 //____________________________________________________________
 211 void AliHFEvarManager::AddVariable(TString name, Int_t nBins, const Double_t *binning){
 212   //
 213   // Add new variable to the var manager
 214   // Not to be applied for Variables which have a limited amount of possible values like charge, species, source
 215   // Value derived via GetValue()
 216   //
 217   AliDebug(1, Form("Var Name: %s", name.Data()));
 218
 219   UInt_t varcode = 1000;
 220   if(!name.CompareTo("pt")){
 221     varcode = kPt;
 222   } else if(!name.CompareTo("eta")){
 223     varcode = kEta;
 224   } else if(!name.CompareTo("phi")){
 225     varcode = kPhi;
 226   } else if(!name.CompareTo("centrality")) {
 227     varcode = kCentrality;
 228   } else {
 229     AliError("Variable not defined or not supposed to have a user-defined binning.");
 230   }
 231
 232   if(varcode < 1000) fVariables->AddLast(new AliHFEvariable(name.Data(), name.Data(), varcode, nBins, binning));
 233   // More to come ...
 234 }
 235
 236 //____________________________________________________________
 237 Bool_t AliHFEvarManager::IsVariableDefined(TString name){
 238   //
 239   // Add new variable to the var manager
 240   // Value derived via GetValue()
 241   //
 242    AliDebug(1, Form("Var Name: %s", name.Data()));
 243
 244    AliHFEvariable *u = (AliHFEvariable *) fVariables->FindObject((const char*)name);
 245    if(u) return kTRUE;
 246    else return kFALSE;
 247
 248    // More to come ...
 249 }
 250
 251 //____________________________________________________________
 252 void AliHFEvarManager::DefineVariables(AliHFEcontainer *cont){
 253         //
 254         // Define Variables
 255         //
 256   Int_t nVars = fVariables->GetEntriesFast();
 257   cont->SetNumberOfVariables(nVars);
 258   TIter vars(fVariables);
 259   AliHFEvariable *var;
 260   Int_t counter = 0;
 261   while((var = dynamic_cast<AliHFEvariable *>(vars()))){
 262     cont->SetVariableName(counter, var->GetName());
 263     if(var->IsLogarithmic())
 264       cont->MakeLogarithmicBinning(counter, var->GetNumberOfBins(), var->GetMinimum(), var->GetMaximum());
 265     else if(var->HasUserDefinedBinning())
 266       cont->MakeUserDefinedBinning(counter, var->GetNumberOfBins(), var->GetBinning());
 267     else
 268       cont->MakeLinearBinning(counter, var->GetNumberOfBins(), var->GetMinimum(), var->GetMaximum());
 269     counter++;
 270   }
 271         fContent = new Double_t[nVars];
 272   memset(fContent, 0, sizeof(Double_t) * nVars);
 273   fContentMC = new Double_t[nVars];
 274   memset(fContentMC, 0, sizeof(Double_t) * nVars);
 275 }
 276
 277 //____________________________________________________________
 278 void AliHFEvarManager::NewTrack(AliVParticle *recTrack, AliVParticle *mcTrack, Float_t centrality, Int_t aprioriPID, Bool_t signal){
 279   //
 280   // Cache information for new track pair
 281   //
 282   AliDebug(1, "Filling new Track");
 283   fSignalTrack = signal;
 284   FillArray(recTrack, fContent, centrality, aprioriPID);
 285   if(mcTrack) FillArray(mcTrack, fContentMC, centrality, aprioriPID);
 286   if(fWeighting){
 287     Int_t indexpt = -1, indexeta = -1, indexphi = -1, counter = 0;
 288     AliHFEvariable *var = NULL;
 289     TIter vars(fVariables);
 290     while((var = dynamic_cast<AliHFEvariable *>(vars()))){
 291       switch(var->GetVarCode()){
 292         case kPt:   indexpt = counter;  break;
 293         case kEta:  indexeta = counter; break;
 294         case kPhi:  indexphi = counter; break;
 295       };
 296       if(indexpt >= 0 && indexeta >= 0 && indexphi >= 0) // all dimensions found
 297         break;
 298       counter++;
 299     }
 300     if(indexpt >= 0 && indexeta >= 0 && indexphi >= 0)
 301       fWeightFactor = FindWeight(fContent[indexpt], fContent[indexeta], fContent[indexphi]);
 302   }
 303 }
 304
 305 //____________________________________________________________
 306 Double_t AliHFEvarManager::GetValue(AliVParticle *track, UInt_t code, Float_t centrality, Int_t aprioriPID) const {
 307   //
 308   // Definition of the variables
 309   //
 310   if(!track) return 0.;
 311   Double_t value = 0.;
 312   switch(code){
 313     case kPt:       value = track->Pt();  break;
 314     case kEta:      value = track->Eta(); break;
 315     case kPhi:      value = track->Phi(); break;
 316     case kCharge:{
 317       value = track->Charge();
 318       if(TString(track->IsA()->GetName()).Contains("MC")) value /= 3;
 319       break;
 320     }
 321     case kSource:{
 322       if(fSignal){
 323         if(fSignal->IsCharmElectron(track)) value = 0;
 324         else if(fSignal->IsBeautyElectron(track)) value = 1;
 325         else if(fSignal->IsGammaElectron(track)) value = 2;
 326         else if(fSignal->IsNonHFElectron(track)) value = 3;
 327         else if(fSignal->IsJpsiElectron(track)) value = 4;
 328         else if(fSignal->IsB2JpsiElectron(track)) value = 5;
 329         else if(fSignal->IsKe3Electron(track)) value = 6;
 330         else value = 7;
 331       }
 332       AliDebug(2, Form("source: %f", value));
 333       break;
 334     }
 335     case kSpecies:  value = aprioriPID; break;
 336     case kCentrality:  value = centrality; break;
 337   };
 338   return value;
 339 }
 340
 341 //____________________________________________________________
 342 void AliHFEvarManager::FillArray(AliVParticle *track, Double_t* container, Float_t centrality, Int_t aprioriPID) const{
 343         //
 344         // Fill array with variables
 345         //
 346   TIter vars(fVariables);
 347   AliHFEvariable *var = NULL;
 348   Int_t counter = 0;
 349   while((var = dynamic_cast<AliHFEvariable *>(vars())))
 350     container[counter++] = GetValue(track , var->GetVarCode(), centrality, aprioriPID);
 351 }
 352
 353 //____________________________________________________________
 354 void AliHFEvarManager::FillContainer(AliCFContainer *cont, Int_t step, Bool_t useMC) const{
 355         //
 356         // Fill CF container with defined content
 357         //
 358
 359         // Do reweighting if necessary
 360   Double_t *content = fContent;
 361   if(useMC) content = fContentMC;
 362         cont->Fill(content, step, fWeightFactor);
 363 }
 364
 365 //____________________________________________________________
 366 void AliHFEvarManager::FillContainer(const AliHFEcontainer *const cont, const Char_t *contname, UInt_t step, Bool_t useMC, Double_t externalWeight) const {
 367         //
 368         // Fill CF container with defined content
 369         //
 370
 371   // Do reweighting if necessary
 372   Double_t *content = fContent;
 373   if(useMC) content = fContentMC;
 374         cont->FillCFContainer(contname, step, content, fWeightFactor * externalWeight);
 375 }
 376
 377 //____________________________________________________________
 378 void AliHFEvarManager::FillContainerStepname(const AliHFEcontainer *const cont, const Char_t *contname, const Char_t *step, Bool_t useMC, Double_t externalWeight) const {
 379         //
 380         // Fill CF container with defined content
 381         //
 382
 383   // Do reweighting if necessary
 384   Double_t *content = fContent;
 385   if(useMC) content = fContentMC;
 386         cont->FillCFContainerStepname(contname, step, content, fWeightFactor * externalWeight);
 387 }
 388
 389 //____________________________________________________________
 390 void AliHFEvarManager::FillCorrelationMatrix(THnSparseF *matrix) const {
 391         //
 392         // Fill Correlation Matrix
 393         //
 394
 395         // Do reweighting if necessary
 396   Int_t nVars = fVariables->GetEntriesFast();
 397   Double_t *content = new Double_t[2*nVars];
 398   memcpy(&content[0], fContent, sizeof(Double_t) * nVars);
 399   memcpy(&content[nVars], fContentMC, sizeof(Double_t) * nVars);
 400   matrix->Fill(content, fWeightFactor);
 401   delete[] content;
 402
 403 }
 404
 405 //_______________________________________________
 406 void AliHFEvarManager::SetWeightFactors(TH3F *weightFactors){
 407         //
 408         // Set the histos with the weights for the efficiency maps
 409         //
 410         fWeighting = kTRUE;
 411         fWeightFactors = weightFactors;
 412 }
 413
 414 //_______________________________________________
 415 void AliHFEvarManager::SetWeightFactorsFunction(TF3 *weightFactorsFunction){
 416         //
 417         // Set the histos with the weights for the efficiency maps
 418         //
 419         fWeighting = kTRUE;
 420         fWeightFactorsFunction = weightFactorsFunction;
 421 }
 422
 423 //_______________________________________________
 424 Double_t AliHFEvarManager::FindWeight(Double_t pt, Double_t eta, Double_t phi) const {
 425         //
 426         // Find the weight corresponding to pt eta and phi in the TH3D
 427         //
 428         Double_t weight = 1.0;
 429         if(fWeightFactors) {
 430
 431                 TAxis *ptaxis = fWeightFactors->GetXaxis();
 432                 TAxis *etaaxis = fWeightFactors->GetYaxis();
 433                 TAxis *phiaxis = fWeightFactors->GetZaxis();
 434
 435                 Int_t ptbin = ptaxis->FindBin(pt);
 436                 Int_t etabin = etaaxis->FindBin(eta);
 437                 Int_t phibin = phiaxis->FindBin(phi);
 438
 439
 440                 weight = fWeightFactors->GetBinContent(ptbin,etabin,phibin);
 441         }
 442         else if(fWeightFactorsFunction) {
 443
 444                 weight = fWeightFactorsFunction->Eval(pt,eta,phi);
 445
 446         }
 447
 448         AliDebug(2, Form("pt %f, eta %f, phi %f, weight %f",pt,eta,phi,weight));
 449
 450         return weight;
 451 }
 452
 453 //_______________________________________________
 454 AliHFEvarManager::AliHFEvariable::AliHFEvariable():
 455     TNamed()
 456   , fCode(0)
 457   , fNBins(0)
 458   , fMin(0)
 459   , fMax(0)
 460   , fBinning()
 461   , fIsLogarithmic(kFALSE)
 462   , fUserDefinedBinning(kFALSE)
 463 {
 464   //
 465   // Dummy constructor
 466   //
 467 }
 468
 469 //_______________________________________________
 470 AliHFEvarManager::AliHFEvariable::AliHFEvariable(const Char_t *name, const Char_t *title, UInt_t code, UInt_t nBins, const Double_t *binning):
 471     TNamed(name, title)
 472   , fCode(code)
 473   , fNBins(nBins)
 474   , fMin(0.)
 475   , fMax(0.)
 476   , fBinning()
 477   , fIsLogarithmic(kFALSE)
 478   , fUserDefinedBinning(kTRUE)
 479 {
 480   //
 481   // Default constructor
 482   //
 483   fBinning.Set(nBins+1);
 484   memcpy(fBinning.GetArray(), binning, sizeof(Double_t) * (nBins+1));
 485 }
 486
 487 //_______________________________________________
 488 AliHFEvarManager::AliHFEvariable::AliHFEvariable(const Char_t *name, const Char_t *title, UInt_t code, UInt_t nBins, Double_t min, Double_t max, Bool_t isLogarithmic):
 489     TNamed(name, title)
 490   , fCode(code)
 491   , fNBins(nBins)
 492   , fMin(min)
 493   , fMax(max)
 494   , fBinning()
 495   , fIsLogarithmic(isLogarithmic)
 496   , fUserDefinedBinning(kFALSE)
 497 {
 498   //
 499   // Default constructor
 500   //
 501 }
 502
 503 //_______________________________________________
 504 AliHFEvarManager::AliHFEvariable::AliHFEvariable(const AliHFEvarManager::AliHFEvariable &ref):
 505     TNamed(ref)
 506   , fCode(ref.fCode)
 507   , fNBins(ref.fNBins)
 508   , fMin(ref.fMin)
 509   , fMax(ref.fMax)
 510   , fBinning(ref.fBinning)
 511   , fIsLogarithmic(ref.fIsLogarithmic)
 512   , fUserDefinedBinning(ref.fUserDefinedBinning)
 513 {
 514   //
 515   // Copy constructor
 516   //
 517 }
 518
 519 //_______________________________________________
 520 AliHFEvarManager::AliHFEvariable& AliHFEvarManager::AliHFEvariable::operator=(const AliHFEvarManager::AliHFEvariable &ref){
 521   //
 522   // Assignment operator
 523   //
 524
 525   if(&ref != this){
 526     TNamed::operator=(ref);
 527     fBinning = ref.fBinning;
 528     fCode = ref.fCode;
 529     fNBins = ref.fNBins;
 530     fMax = ref.fMax;
 531     fMin = ref.fMin;
 532     fIsLogarithmic = ref.fIsLogarithmic;
 533     fUserDefinedBinning = ref.fUserDefinedBinning;
 534   }
 535   return *this;
 536 }
 537
 538 //_______________________________________________
 539 AliHFEvarManager::AliHFEvariable::~AliHFEvariable(){
 540   //
 541   // Destruktor
 542   //
 543 }
 544
 545 //_______________________________________________
 546 Double_t* AliHFEvarManager::AliHFEvariable::GetBinning() {
 547   if(fUserDefinedBinning) return fBinning.GetArray();
 548
 549   // No User defined Binning - create one and store in fBinning
 550   if(fBinning.GetSize() != 0) return fBinning.GetArray();
 551   else{
 552     Double_t *binning;
 553     if(fIsLogarithmic) binning = AliHFEtools::MakeLogarithmicBinning(fNBins, fMin, fMax);
 554     else binning = AliHFEtools::MakeLogarithmicBinning(fNBins, fMin, fMax);
 555     fBinning.Set(fNBins+1, binning);
 556     delete []binning;
 557     return fBinning.GetArray();
 558   }
 559 }
 560