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         RemoveOutliers(Int_t type, Bool_t perdetector = kFALSE);
  89   void         RemoveOutliers2(Bool_t perdetector = kFALSE);
  90   void         PutMeanValueOtherVectorFit(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
  91   void         PutMeanValueOtherVectorFit2(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
  92   AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  93   AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(const TObjArray *vectorFit, Bool_t meanOtherBefore=kTRUE, Double_t scaleFitFactor = 0.02431, Bool_t perdetector = kTRUE);
  94   AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  95   AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(const TObjArray *vectorFit);
  96
  97   TObject      *CreatePadObjectGain(const TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
  98   TObject      *CreatePadObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
  99   TObject      *CreatePadObjectT0(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 100   TObject      *CreatePadObjectPRF(const TObjArray *vectorFit);
 101
 102   // Outliers stats
 103   AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 104   TObject      *MakeOutliersStatPad(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 105
 106   //
 107   // Set or Get the variables
 108   //
 109
 110   // Fit
 111   void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 112   void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 113   void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 114   void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 115   void     SetT0Shift0(Float_t t0Shift0);
 116   void     SetT0Shift1(Float_t t0Shift1);
 117   void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 118   void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 119   void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 120   void     SetRebin(Short_t rebin);
 121
 122   Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 123   Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 124   Float_t  GetT0Shift0() const                                       { return fT0Shift0;               }
 125   Float_t  GetT0Shift1() const                                       { return fT0Shift1;               }
 126   Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 127   Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 128   Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 129   Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 130
 131   // Statistics
 132   Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 133   Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 134   Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 135   Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 136
 137
 138   // Debug
 139   void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;            }
 140   void     SetDet(Int_t iLayer, Int_t iStack, Int_t iSector)         { fDet[0]  = iLayer;
 141                                                                             fDet[1]  = iStack;
 142                                                                             fDet[2]  = iSector;             }
 143        void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 144        // Magnetic field
 145        void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 146
 147        // Get the scale factor
 148        Double_t GetScaleFitFactor() const                                 { return fScaleFitFactor;         }
 149
 150        // Vector Fit getter
 151        TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
 152        TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
 153
 154        // AliTRDCalibraMode
 155        AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode() const                          { return fCalibraMode;            }
 156
 157        class AliTRDFitInfo : public TObject {
 158
 159        public:
 160
 161          AliTRDFitInfo()
 162            :TObject()
 163            ,fCoef(0x0)
 164            ,fDetector(-1)                                   { }
 165          AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 166            :TObject(i)
 167            ,fCoef(0x0)
 168            ,fDetector(-1)                                   { }
 169          AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 170          virtual ~AliTRDFitInfo()                           { if(fCoef) { delete [] fCoef;} }
 171
 172          void      SetCoef(Float_t *coef)             { fCoef = coef;            }
 173          void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 174
 175          Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 176          Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 177
 178        protected:
 179
 180          Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 181          Int_t     fDetector;                    // Detector number
 182
 183        };
 184
 185        // Fit function
 186        void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 187
 188  protected:
 189
 190        // Geometry
 191        AliTRDgeometry  *fGeo;               //! The TRD geometry
 192
 193
 194        Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 195
 196        // Fit
 197        Short_t      fMethod;                // Method
 198        Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 199        Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 200        Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 201        Float_t      fT0Shift0;              // T0 Shift with the maximum positive slope
 202        Float_t      fT0Shift1;              // T0 Shift with the maximum of the amplification region
 203        Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 204        Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 205        Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 206        Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 207
 208        // Statistics
 209        Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 210        Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 211        Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 212        Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 213
 214
 215        // Debug Modes
 216        TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 217        Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 218        Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (layer,stack,sector) si debugging == 3 or 4
 219        Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 220
 221        // Magnetic field lorentz angle
 222        Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 223
 224        // Calibra objects
 225
 226        AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 227
 228        // Current values of the coefficients found and ect...
 229        Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 230        Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 231        Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 232        Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 233        Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 234        Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 235        Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 236        Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 237        Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 238        Int_t    fCountDet;               // Current detector (or first in the group)
 239        Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 240        Int_t    fNbDet;                  // Number of detector in the group
 241
 242        // Current calib object
 243        AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 244        AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 245        AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 246        AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 247
 248        // Current values detector
 249
 250        Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 251        Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 252
 253        TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 254        TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 255
 256        //
 257        // A lot of internal functions......
 258        //
 259
 260        // Init AliTRDCalibraFit
 261        Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 262        Bool_t   InitFitCH();
 263        Bool_t   InitFitPH();
 264        Bool_t   InitFitPRF();
 265        Bool_t   InitFitLinearFitter();
 266
 267        // Not enough Statistics
 268        Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 269        Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 270        Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 271        Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 272
 273        // Fill Infos Fit
 274        Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 275        Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 276        Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 277        Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 278
 279        void     FillFillCH(Int_t idect);
 280        void     FillFillPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 281        void     FillFillPRF(Int_t idect);
 282        void     FillFillLinearFitter();
 283
 284        Bool_t   FillVectorFit();
 285        Bool_t   FillVectorFit2();
 286
 287        // Functions...
 288        void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 289        void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 290        void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 291        void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 292        void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 293        Bool_t   CheckFitVoir();
 294        void     NormierungCharge();
 295        Bool_t   SetNrphiFromTObject(const char *name, Int_t i);
 296        Bool_t   SetNzFromTObject(const char *name, Int_t i);
 297        Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(const char* nametitle);
 298
 299        // Calculate the mean coefs from the database
 300        Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 301        Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 302        Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 303        Bool_t   CalculT0CoefMean();
 304        Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 305        Float_t  GetPRFDefault(Int_t layer) const;
 306        void     SetCalROC(Int_t i);
 307
 308        // Fit methods
 309        void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 310        void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 311        void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 312        void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 313        void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 314        void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 315        void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 316        void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 317        Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 318        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);
 319        void     FitPente(TH1 *projPH);
 320        void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 321        TH1I    *ReBin(const TH1I *hist) const;
 322        TH1F    *ReBin(const TH1F *hist) const;
 323
 324        // Some basic geometry function
 325        virtual Int_t    GetLayer(Int_t d) const;
 326        virtual Int_t    GetStack(Int_t d) const;
 327        virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 328
 329        // Instance of this class and so on
 330        static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 331        static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 332
 333
 334  private:
 335
 336        static  Double_t PH(const Double_t *x, const Double_t *par);
 337        static  Double_t AsymmGauss(const Double_t *x, const Double_t *par);
 338        static  Double_t FuncLandauGaus(const Double_t *x, const Double_t *par);
 339        static  Double_t LanGauFun(const Double_t *x, const Double_t *par);
 340        TF1     *LanGauFit(TH1 *his, const Double_t *fitrange, const Double_t *startvalues
 341                           , const Double_t *parlimitslo, const Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 342                           , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
 343        Int_t    LanGauPro(const Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 344        static  Double_t GausConstant(const Double_t *x, const Double_t *par);
 345
 346        // This is a singleton, contructor is private!
 347        AliTRDCalibraFit();
 348        virtual ~AliTRDCalibraFit();
 349
 350
 351   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
 352
 353 };
 354
 355 #endif
 356