TRD/AliTRDCalibraFit.h

   1 #ifndef ALITRDCALIBRAFIT_H
   2 #define ALITRDCALIBRAFIT_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //                                                                           //
  10 //  TRD calibration class for the HLT parameters                             //
  11 //                                                                           //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #ifndef ROOT_TObject
  15 #  include <TObject.h>
  16 #endif
  17
  18 class TTree;
  19 class TProfile2D;
  20 class TGraphErrors;
  21 class TObjArray;
  22 class TH1I;
  23 class TH1;
  24 class TH1F;
  25 class TH2I;
  26 class TH2F;
  27 class TF1;
  28
  29 class AliLog;
  30 class AliTRDCalibraMode;
  31 class AliTRDCalibraVector;
  32 class AliTRDCalDet;
  33
  34 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  35
  36  public:
  37
  38   // Instance
  39   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  40   static void Terminate();
  41   static void Destroy();
  42
  43   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  44   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  45
  46   // Functions fit online
  47           Bool_t   FitCHOnline(TH2I *ch);
  48           Bool_t   FitCHOnline();
  49           Bool_t   FitCHOnline(TTree *tree);
  50           Bool_t   FitPHOnline(TProfile2D *ph);
  51           Bool_t   FitPHOnline();
  52           Bool_t   FitPHOnline(TTree *tree);
  53           Bool_t   FitPRFOnline(TProfile2D *prf);
  54           Bool_t   FitPRFOnline();
  55           Bool_t   FitPRFOnline(TTree *tree);
  56
  57   // Pad Calibration
  58           Bool_t   SetModeCalibrationFromTObject(TObject *object, Int_t i);
  59
  60   // Fill the database
  61   TObject         *CreatePadObjectTree(TTree *tree);
  62   TObject         *CreatePadObjectTree(TTree *tree, Int_t i, AliTRDCalDet *detobject);
  63   AliTRDCalDet    *CreateDetObjectTree(TTree *tree, Int_t i);
  64
  65   // Correct the error
  66   TH1F            *CorrectTheError(TGraphErrors *hist);
  67
  68   //
  69   // Set or Get the variables
  70   //
  71
  72   // Write
  73           void     SetWriteCoef(Int_t i)                                     { fWriteCoef[i]  = kTRUE;         }
  74           void     SetWriteNameCoef(TString writeNameCoef)                   { fWriteNameCoef = writeNameCoef; }
  75
  76           Bool_t   GetWriteCoef(Int_t i) const                               { return fWriteCoef[i];           }
  77           TString  GetWriteNameCoef() const                                  { return fWriteNameCoef;          }
  78
  79   // Fit
  80           void     SetFitPHOn()                                              { fFitPHOn        = kTRUE;        }
  81           void     SetFitPol2On()                                            { fFitPol2On      = kTRUE;        }
  82           void     SetFitLagrPolOn()                                         { fFitLagrPolOn   = kTRUE;        }
  83           void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
  84           void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
  85           void     SetFitPHNDB(Int_t fitPHNDB);
  86           void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
  87           void     SetT0Shift(Float_t t0Shift);
  88           void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
  89           void     SetFitPRFOn()                                             { fFitPRFOn       = kTRUE;        }
  90           void     SetRMSPRFOn()                                             { fRMSPRFOn       = kTRUE;        }
  91           void     SetFitPRFNDB(Int_t fitPRFNDB);
  92           void     SetMeanChargeOn()                                         { fMeanChargeOn   = kTRUE;        }
  93           void     SetFitChargeBisOn()                                       { fFitChargeBisOn = kTRUE;        }
  94           void     SetFitChargeOn()                                          { fFitChargeOn    = kTRUE;        }
  95           void     SetFitMeanWOn()                                           { fFitMeanWOn     = kTRUE;        }
  96           void     SetFitChargeNDB(Int_t fitChargeNDB);
  97           void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
  98           void     SetMinEntries(Int_t minEntries)                           { fMinEntries     = minEntries;   }
  99           void     SetRebin(Short_t rebin);
 100
 101           Bool_t   GetFitPHOn() const                                        { return fFitPHOn;                }
 102           Bool_t   GetFitPol2On() const                                      { return fFitPol2On;              }
 103           Bool_t   GetFitLagrPolOn() const                                   { return fFitLagrPolOn;           }
 104           Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 105           Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 106           Int_t    GetFitPHNDB() const                                       { return fFitPHNDB;               }
 107           Float_t  GetBeginFitCharge() const                                 { return fBeginFitCharge;         }
 108           Float_t  GetT0Shift() const                                        { return fT0Shift;                }
 109           Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 110           Bool_t   GetFitPRFOn() const                                       { return fFitPRFOn;               }
 111           Bool_t   GetRMSPRFOn() const                                       { return fRMSPRFOn;               }
 112           Int_t    GetFitPRFNDB() const                                      { return fFitPRFNDB;              }
 113           Bool_t   GetMeanChargeOn() const                                   { return fMeanChargeOn;           }
 114           Bool_t   GetFitChargeBisOn() const                                 { return fFitChargeBisOn;         }
 115           Bool_t   GetFitChargeOn() const                                    { return fFitChargeOn;            }
 116           Bool_t   GetFitMeanWOn() const                                     { return fFitMeanWOn;             }
 117           Int_t    GetFitChargeNDB() const                                   { return fFitChargeNDB;           }
 118           Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 119           Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 120           Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 121
 122   // Statistics
 123           Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 124           Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 125           Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 126           Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 127
 128
 129   // Debug
 130           void     SetDebug(Short_t debug)                                   { fDebug   = debug;               }
 131           void     SetDet(Int_t iPlane, Int_t iChamb, Int_t iSect)           { fDet[0]  = iPlane;
 132                                                                                fDet[1]  = iChamb;
 133                                                                                fDet[2]  = iSect;               }
 134           void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 135
 136           Short_t  GetDebug() const                                          { return fDebug;                  }
 137           Int_t    GetDet(Int_t i) const                                     { return fDet[i];                 }
 138           Int_t    GetFitVoir() const                                        { return fFitVoir;                }
 139
 140   // calibration mode
 141           void     SetCalibraMode(AliTRDCalibraMode *calibramode)            { fCalibraMode = calibramode;     }
 142 AliTRDCalibraMode  *GetCalibraMode() const                                   { return fCalibraMode;            }
 143
 144
 145   // Getter for the coefficient trees
 146           TTree   *GetPRF() const                                            { return fPRF;                    }
 147           TTree   *GetGain() const                                           { return fGain;                   }
 148           TTree   *GetT0() const                                             { return fT0;                     }
 149           TTree   *GetVdrift() const                                         { return fVdrift;                 }
 150
 151   // Vector method
 152                void  SetCalibraVector(AliTRDCalibraVector *calibraVector)    { fCalibraVector = calibraVector; }
 153 AliTRDCalibraVector *GetCalibraVector() const                                { return fCalibraVector;          }
 154
 155
 156  private:
 157
 158   static  Double_t PH(Double_t *x, Double_t *par);
 159   static  Double_t AsymmGauss(Double_t *x, Double_t *par);
 160   static  Double_t FuncLandauGaus(Double_t *x, Double_t *par);
 161   static  Double_t LanGauFun(Double_t *x, Double_t *par);
 162           TF1     *LanGauFit(TH1 *his, Double_t *fitrange, Double_t *startvalues
 163                            , Double_t *parlimitslo, Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 164                            , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf);
 165           Int_t    LanGauPro(Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 166           Double_t *CalculPolynomeLagrange2(Double_t *x, Double_t *y);
 167           Double_t *CalculPolynomeLagrange3(Double_t *x, Double_t *y);
 168           Double_t *CalculPolynomeLagrange4(Double_t *x, Double_t *y);
 169   static  Double_t GausConstant(Double_t *x, Double_t *par);
 170
 171   // This is a singleton, contructor is private!
 172   AliTRDCalibraFit();
 173   virtual ~AliTRDCalibraFit();
 174
 175  protected:
 176
 177   // Write
 178           Bool_t   fWriteCoef[3];           // Do you want to write the result in a file?
 179           TString  fWriteNameCoef;          // Where the coef Det are written
 180
 181   // Fit
 182           Bool_t   fFitPHOn;                // The fit PH On (0)
 183           Bool_t   fFitPol2On;              // The fit Pol2 On (1)
 184           Bool_t   fFitLagrPolOn;           // The fit LagrPol On (3)
 185           Bool_t   fTakeTheMaxPH;           // Take the Max for the T0 determination
 186           Int_t    fFitPHPeriode;           // Periode of the fit PH
 187           Int_t    fFitPHNDB;               // To choose which method will be used to fill the database for the PH
 188           Float_t  fBeginFitCharge;         // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 189           Float_t  fT0Shift;                // T0 Shift with the actual method
 190           Float_t  fRangeFitPRF;            // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 191           Bool_t   fFitPRFOn;               // The fit PRF Gaussian On (0)
 192           Bool_t   fRMSPRFOn;               // The RMS PRF On (2)
 193           Int_t    fFitPRFNDB;              // To choose which method will be used to fill the database for the PRF
 194           Bool_t   fMeanChargeOn;           // Mean Charge on (1)
 195           Bool_t   fFitChargeBisOn;         // For an other fit function (convolution, more time consuming)(2)
 196           Bool_t   fFitChargeOn;            // For the first fit function (sum of Gaus and Landau) (0)
 197           Bool_t   fFitMeanWOn;             // For the Marian Mean W method (4)
 198           Int_t    fFitChargeNDB;           // To choose which method will be used to fill the database for the CH
 199           Bool_t   fAccCDB;                 // If there is a calibration database to be compared with....
 200           Int_t    fMinEntries;             // Min Entries to fit the histo
 201           Short_t  fRebin;                  // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 202
 203   // Statistics
 204           Int_t    fNumberFit;              // To know how many pad groups have been fitted
 205           Int_t    fNumberFitSuccess;       // To know how many pad groups have been fitted successfully
 206           Int_t    fNumberEnt;              // To know how many pad groups have entries in the histo
 207           Double_t fStatisticMean;          // To know the mean statistic of the histos
 208
 209   // Debug Mode
 210           Short_t  fDebug;                  // For debugging 0 rien, 1 errors, 2 one fit alone, 3 one detector, 4 one detector with errors
 211           Int_t    fDet[3];                 // Detector  visualised (plane,chamb,sect) si debugging == 3 or 4
 212           Int_t    fFitVoir;                // Fit visualised si debugging == 2
 213
 214   // Calibration mode
 215
 216           AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 217
 218   // The coefficients trees
 219
 220           TTree   *fPRF;                    // Tree of the sigma of PRD
 221           TTree   *fGain;                   // Tree of the gain factor
 222           TTree   *fT0;                     // Tree of the time0
 223           TTree   *fVdrift;                 // Tree of the drift velocity
 224
 225   // "Pointer" of the branch of the tree
 226           Int_t    fVdriftDetector;         // Branch of Vdrift
 227           Float_t *fVdriftPad;              // Branch of Vdrift
 228           Int_t    fT0Detector;             // Branch of t0
 229           Float_t *fT0Pad;                  // Branch of t0
 230           Int_t    fPRFDetector;            // Branch of PRF
 231           Float_t *fPRFPad;                 // Branch of PRF
 232           Float_t *fCoefCH;                 // Branch relative gain
 233
 234   //
 235   // For debugging
 236   //
 237
 238   // To build the graph with the errors of the fits
 239           Double_t        *fCoefCharge[5];   // Coefs resulting from the fit for the gain
 240           Double_t        *fCoefChargeE[4];  // Error of the found coefs for the gain
 241           Double_t        *fCoefVdrift[4];   // Coefs resulting from the fit for the drift velocity
 242           Double_t        *fCoefVdriftE[3];  // Error of the found coefs for the drift velocity
 243           Double_t        *fCoefT0[4];       // Coefs resulting from the fit for the drift velocity
 244           Double_t        *fCoefT0E[3];      // Error of the found coefs for the drift velocity
 245           Double_t        *fCoefPRF[3];      // Coefs resulting from the fit for the PRF
 246           Double_t        *fCoefPRFE[2];     // Error of the found coefs for the PRF
 247           TH2F    *fCoefChargeDB[4];         // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for the gain
 248           TH2F    *fCoefVdriftDB[3];         // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for the drift velocity
 249           TH2F    *fCoefT0DB[3];             // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for time 0
 250           TH2F    *fCoefPRFDB[2];            // Visualisation of the coef of the detecteur fDet for the pad response function
 251
 252   // Variables in the loop for the coef or more general
 253           Float_t  fChargeCoef[5];          // 4 Marian Mean W, 3 database value, 0 fit, 1 mean, 2 fit time consuming
 254           Float_t  fVdriftCoef[4];          // 3 lagrangepoly, 2 database value, 1 slope method, 0 fit
 255           Float_t  fPRFCoef[3];             // 2 Rms, 1 database, 0 fit
 256           Float_t  fT0Coef[4];              // 3 lagrangepoly, 2 database, 1 slope method, 0 fit
 257           Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 258           Int_t    fDect1[3];               // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 259           Int_t    fDect2[3];               // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 260           Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 261           Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 262           Int_t    fCountDet[3];            // Current detector
 263           Int_t    fCount[3];               // When the next detector comes
 264
 265   // Vector method
 266
 267           AliTRDCalibraVector *fCalibraVector; // The vector object
 268
 269           class AliTRDFitCHInfo : public TObject {
 270
 271           public:
 272
 273             AliTRDFitCHInfo()
 274               :TObject()
 275               ,fCoef(0x0)
 276               ,fDetector(-1)                                   { }
 277             AliTRDFitCHInfo(const AliTRDFitCHInfo &i)
 278               :TObject(i)
 279               ,fCoef(0x0)
 280               ,fDetector(-1)                                   { }
 281             AliTRDFitCHInfo &operator=(const AliTRDFitCHInfo&) { return *this;            }
 282             virtual ~AliTRDFitCHInfo()                         { }
 283
 284             void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef     = coef;        }
 285             void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 286
 287             Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 288             Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 289
 290           protected:
 291
 292             Float_t  *fCoef;                        // Relative gain coefficient for each group of the detector
 293             Int_t     fDetector;                    // Detector number
 294
 295           };
 296
 297           TObjArray       *fVectorFitCH;            // Vectors to fit
 298
 299   //
 300   // A lot of internal functions......
 301   //
 302
 303   // Init AliTRDCalibraFit
 304           void     Init();
 305
 306   //
 307   // Fit
 308   //
 309
 310   // Create histos if fDebug == 1 or fDebug >=3
 311           void     CreateFitHistoPHDB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 312           void     CreateFitHistoT0DB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 313           void     CreateFitHistoCHDB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 314           void     CreateFitHistoPRFDB(Int_t rowMax, Int_t colMax);
 315           void     InitArrayFitCH();
 316           void     InitArrayFitPH();
 317           void     InitArrayFitT0();
 318           void     InitArrayFitPRF();
 319
 320   // CHFit functions
 321           Bool_t   FillVectorFitCH(Int_t countdet);
 322           Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 323           void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 324           void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 325           void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 326           Bool_t   NotEnoughStatistic(Int_t idect, Int_t i);
 327           Bool_t   FillInfosFit(Int_t idect, Int_t i);
 328           Bool_t   WriteFitInfos(Int_t i);
 329           void     NormierungCharge();
 330
 331   // Fill histos DB from the Coef histos
 332           void     FillCoefChargeDB();
 333           void     FillCoefVdriftDB();
 334           void     FillCoefT0DB();
 335           void     FillCoefPRFDB();
 336
 337   // Plot histos CoefPRF Coef....
 338           void     PlotWritePH();
 339           void     PlotWriteT0();
 340           void     PlotWriteCH();
 341           void     PlotWritePRF();
 342
 343   // Plot histos DB
 344           void     PlotPHDB();
 345           void     PlotT0DB();
 346           void     PlotCHDB();
 347           void     PlotPRFDB();
 348
 349   // Write the DB histos
 350           void     WritePHDB(TFile *fout);
 351           void     WriteT0DB(TFile *fout);
 352           void     WriteCHDB(TFile *fout);
 353           void     WritePRFDB(TFile *fout);
 354
 355   // Calculate the mean coefs from the database
 356           Bool_t   CalculVdriftCoefMean(Int_t fect, Int_t idect);
 357           Bool_t   CalculChargeCoefMean(Int_t fect, Int_t idect, Bool_t vrai);
 358           Bool_t   CalculPRFCoefMean(Int_t fect, Int_t idect);
 359           Bool_t   CalculT0CoefMean(Int_t fect, Int_t idect);
 360           Float_t  GetPRFDefault(Int_t plane) const;
 361
 362  // Fit methods
 363           void     FitBisCH(TH1 *projch, Int_t idect);
 364           void     FitCH(TH1 *projch, Int_t idect);
 365           void     FitMeanW(TH1 *projch, Int_t idect);
 366           void     FitMean(TH1 *projch, Int_t idect, Double_t nentries);
 367           void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 368           void     FitPRF(TH1 *projPRF, Int_t idect);
 369           void     RmsPRF(TH1 *projPRF, Int_t idect);
 370           void     FitPente(TH1 *projPH, Int_t idect);
 371           void     FitLagrangePoly(TH1* projPH, Int_t idect);
 372           TH1I    *ReBin(TH1I *hist) const;
 373           TH1F    *ReBin(TH1F *hist) const;
 374
 375   // Clear
 376           void     ClearTree();
 377
 378   // Some basic geometry function
 379   virtual Int_t    GetPlane(Int_t d) const;
 380   virtual Int_t    GetChamber(Int_t d) const;
 381   virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 382
 383   // Init, Fill and Reset the variables to default value tree Gain, PRF, Vdrift and T0
 384           void     InitTreePH();
 385           void     FillTreeVdrift(Int_t countdet);
 386           void     InitTreeT0();
 387           void     FillTreeT0(Int_t countdet);
 388           void     InitTreePRF();
 389           void     FillTreePRF(Int_t countdet);
 390           void     ConvertVectorFitCHTree();
 391
 392   // Instance of this class and so on
 393   static  AliTRDCalibraFit *fgInstance;        // Instance
 394   static  Bool_t   fgTerminated;               // If terminated
 395
 396   ClassDef(AliTRDCalibraFit,1)                 // TRD Calibration class
 397
 398 };
 399
 400 #endif
 401
 402