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 #ifndef ROOT_TVectorD
  18 # include <TVectorD.h>
  19 #endif
  20
  21 class TTree;
  22 class TProfile2D;
  23 class TGraphErrors;
  24 class TObjArray;
  25 class TH1I;
  26 class TH1;
  27 class TH1F;
  28 class TH2I;
  29 class TH2F;
  30 class TF1;
  31 class TTreeSRedirector;
  32
  33 class AliLog;
  34
  35 class AliTRDCalibraMode;
  36 class AliTRDCalibraVector;
  37 class AliTRDCalibraVdriftLinearFit;
  38 class AliTRDCalDet;
  39 class AliTRDCalROC;
  40 class AliTRDgeometry;
  41
  42 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  43
  44  public:
  45
  46   // Instance
  47   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  48   static void Terminate();
  49   static void Destroy();
  50   void DestroyDebugStreamer();
  51
  52   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  53   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  54
  55        // Function for integration range of the charge
  56        void     RangeChargeIntegration(Float_t vdrift, Float_t t0, Int_t &begin, Int_t &peak, Int_t &end) const;
  57
  58        // Functions fit for CH
  59        Bool_t   AnalyseCH(const TH2I *ch);
  60        Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  61
  62        // Functions fit for PH
  63        Bool_t   AnalysePH(const TProfile2D *ph);
  64        Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  65
  66        // Functions fit for PRF
  67        Bool_t   AnalysePRF(const TProfile2D *prf);
  68        Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
  69
  70        Bool_t   AnalysePRFMarianFit(const TProfile2D *prf);
  71        Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
  72
  73        // Functions fit for vdrift/lorentzangle
  74        Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  75
  76        // Pad Calibration
  77        Bool_t   SetModeCalibration(const char *name, Int_t i);
  78
  79        //Reset Function
  80        void     ResetVectorFit();
  81
  82        // Some functions
  83        Double_t *CalculPolynomeLagrange2(const Double_t *x, const Double_t *y) const;
  84        Double_t *CalculPolynomeLagrange3(const Double_t *x, const Double_t *y) const;
  85        Double_t *CalculPolynomeLagrange4(const Double_t *x, const Double_t *y) const;
  86
  87        // Fill the database
  88        void         PutMeanValueOtherVectorFit(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
  89        void         PutMeanValueOtherVectorFit2(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
  90        AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  91        AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(const TObjArray *vectorFit, Bool_t meanOtherBefore=kTRUE, Double_t scaleFitFactor = 0.02431, Bool_t perdetector = kTRUE);
  92        AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  93        AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(const TObjArray *vectorFit);
  94
  95        TObject      *CreatePadObjectGain(const TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
  96        TObject      *CreatePadObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
  97        TObject      *CreatePadObjectT0(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
  98        TObject      *CreatePadObjectPRF(const TObjArray *vectorFit);
  99
 100        // Outliers stats
 101        AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 102        TObject      *MakeOutliersStatPad(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 103
 104        //
 105        // Set or Get the variables
 106        //
 107
 108        // Fit
 109        void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 110        void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 111        void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 112        void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 113        void     SetT0Shift0(Float_t t0Shift0);
 114        void     SetT0Shift1(Float_t t0Shift1);
 115        void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 116        void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 117        void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 118        void     SetRebin(Short_t rebin);
 119
 120        Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 121        Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 122        Float_t  GetT0Shift0() const                                       { return fT0Shift0;               }
 123        Float_t  GetT0Shift1() const                                       { return fT0Shift1;               }
 124        Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 125        Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 126        Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 127        Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 128
 129        // Statistics
 130        Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 131        Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 132        Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 133        Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 134
 135
 136        // Debug
 137        void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;            }
 138        void     SetDet(Int_t iLayer, Int_t iStack, Int_t iSector)         { fDet[0]  = iLayer;
 139                                                                             fDet[1]  = iStack;
 140                                                                             fDet[2]  = iSector;             }
 141        void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 142        // Magnetic field
 143        void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 144
 145        // Get the scale factor
 146        Double_t GetScaleFitFactor() const                                 { return fScaleFitFactor;         }
 147
 148        // Vector Fit getter
 149        TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
 150        TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
 151
 152        // AliTRDCalibraMode
 153        AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode() const                          { return fCalibraMode;            }
 154
 155        class AliTRDFitInfo : public TObject {
 156
 157        public:
 158
 159          AliTRDFitInfo()
 160            :TObject()
 161            ,fCoef(0x0)
 162            ,fDetector(-1)                                   { }
 163          AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 164            :TObject(i)
 165            ,fCoef(0x0)
 166            ,fDetector(-1)                                   { }
 167          AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 168          virtual ~AliTRDFitInfo()                           { if(fCoef) { delete [] fCoef;} }
 169
 170          void      SetCoef(Float_t *coef)             { fCoef = coef;            }
 171          void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 172
 173          Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 174          Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 175
 176        protected:
 177
 178          Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 179          Int_t     fDetector;                    // Detector number
 180
 181        };
 182
 183
 184  protected:
 185
 186        // Geometry
 187        AliTRDgeometry  *fGeo;               //! The TRD geometry
 188
 189
 190        Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 191
 192        // Fit
 193        Short_t      fMethod;                // Method
 194        Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 195        Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 196        Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 197        Float_t      fT0Shift0;              // T0 Shift with the maximum positive slope
 198        Float_t      fT0Shift1;              // T0 Shift with the maximum of the amplification region
 199        Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 200        Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 201        Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 202        Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 203
 204        // Statistics
 205        Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 206        Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 207        Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 208        Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 209
 210
 211        // Debug Modes
 212        TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 213        Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 214        Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (layer,stack,sector) si debugging == 3 or 4
 215        Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 216
 217        // Magnetic field lorentz angle
 218        Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 219
 220        // Calibra objects
 221
 222        AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 223
 224        // Current values of the coefficients found and ect...
 225        Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 226        Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 227        Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 228        Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 229        Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 230        Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 231        Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 232        Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 233        Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 234        Int_t    fCountDet;               // Current detector (or first in the group)
 235        Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 236        Int_t    fNbDet;                  // Number of detector in the group
 237
 238        // Current calib object
 239        AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 240        AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 241        AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 242        AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 243
 244        // Current values detector
 245
 246        Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 247        Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 248
 249        TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 250        TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 251
 252        //
 253        // A lot of internal functions......
 254        //
 255
 256        // Init AliTRDCalibraFit
 257        Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 258        Bool_t   InitFitCH();
 259        Bool_t   InitFitPH();
 260        Bool_t   InitFitPRF();
 261        Bool_t   InitFitLinearFitter();
 262
 263        // Not enough Statistics
 264        Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 265        Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 266        Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 267        Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 268
 269        // Fill Infos Fit
 270        Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 271        Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 272        Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 273        Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 274
 275        void     FillFillCH(Int_t idect);
 276        void     FillFillPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 277        void     FillFillPRF(Int_t idect);
 278        void     FillFillLinearFitter();
 279
 280        Bool_t   FillVectorFit();
 281        Bool_t   FillVectorFit2();
 282
 283        // Functions...
 284        void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 285        void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 286        void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 287        void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 288        void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 289        Bool_t   CheckFitVoir();
 290        void     NormierungCharge();
 291        Bool_t   SetNrphiFromTObject(const char *name, Int_t i);
 292        Bool_t   SetNzFromTObject(const char *name, Int_t i);
 293        Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(const char* nametitle);
 294
 295        // Calculate the mean coefs from the database
 296        Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 297        Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 298        Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 299        Bool_t   CalculT0CoefMean();
 300        Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 301        Float_t  GetPRFDefault(Int_t layer) const;
 302        void     SetCalROC(Int_t i);
 303
 304        // Fit methods
 305        void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 306        void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 307        void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 308        void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 309        void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 310        void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 311        void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 312        void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 313        Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 314        Double_t FitGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins, Float_t xMin,Float_t xMax,TVectorD *param, Bool_t kError= kTRUE);
 315        void     FitPente(TH1 *projPH);
 316        void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 317        void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 318        TH1I    *ReBin(const TH1I *hist) const;
 319        TH1F    *ReBin(const TH1F *hist) const;
 320
 321        // Some basic geometry function
 322        virtual Int_t    GetLayer(Int_t d) const;
 323        virtual Int_t    GetStack(Int_t d) const;
 324        virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 325
 326        // Instance of this class and so on
 327        static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 328        static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 329
 330
 331  private:
 332
 333        static  Double_t PH(const Double_t *x, const Double_t *par);
 334        static  Double_t AsymmGauss(const Double_t *x, const Double_t *par);
 335        static  Double_t FuncLandauGaus(const Double_t *x, const Double_t *par);
 336        static  Double_t LanGauFun(const Double_t *x, const Double_t *par);
 337        TF1     *LanGauFit(TH1 *his, const Double_t *fitrange, const Double_t *startvalues
 338                           , const Double_t *parlimitslo, const Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 339                           , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
 340        Int_t    LanGauPro(const Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 341        static  Double_t GausConstant(const Double_t *x, const Double_t *par);
 342
 343        // This is a singleton, contructor is private!
 344        AliTRDCalibraFit();
 345        virtual ~AliTRDCalibraFit();
 346
 347
 348   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
 349
 350 };
 351
 352 #endif
 353