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 TString;
  22 class TTree;
  23 class TProfile2D;
  24 class TGraphErrors;
  25 class TObjArray;
  26 class TH1I;
  27 class TH1;
  28 class TH1F;
  29 class TH2I;
  30 class TH2F;
  31 class TF1;
  32 class TTreeSRedirector;
  33
  34
  35 class AliLog;
  36
  37 class AliTRDCalibraMode;
  38 class AliTRDCalibraVector;
  39 class AliTRDCalibraVdriftLinearFit;
  40 class AliTRDCalDet;
  41 class AliTRDCalROC;
  42 class AliTRDgeometry;
  43
  44 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  45
  46  public:
  47
  48   // Instance
  49   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  50   static void Terminate();
  51   static void Destroy();
  52   void DestroyDebugStreamer();
  53
  54   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  55   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  56
  57   // Function for integration range of the charge
  58   void     RangeChargeIntegration(Float_t vdrift, Float_t t0, Int_t &begin, Int_t &peak, Int_t &end) const;
  59
  60   // Functions fit for CH
  61   Bool_t   AnalyseCH(const TH2I *ch);
  62   Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  63   Double_t AnalyseCHAllTogether(const TH2I *ch);
  64
  65   // Functions fit for PH
  66   Bool_t   AnalysePH(const TProfile2D *ph);
  67   Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  68   Double_t AnalysePHAllTogether(const TProfile2D *ph);
  69
  70   // Functions fit for PRF
  71   Bool_t   AnalysePRF(const TProfile2D *prf);
  72   Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
  73
  74   Bool_t   AnalysePRFMarianFit(const TProfile2D *prf);
  75   Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
  76
  77   // Functions fit for vdrift/lorentzangle
  78   Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  79   Double_t AnalyseLinearFittersAllTogether(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  80
  81   // Pad Calibration
  82   Bool_t   SetModeCalibration(TString name, Int_t i);
  83
  84   //Reset Function
  85   void     ResetVectorFit();
  86
  87   // Some functions
  88   void CalculPolynomeLagrange2(const Double_t *x, const Double_t *y, Double_t &c0, Double_t &c1, Double_t &c2, Double_t &c3, Double_t &c4) const;
  89   void CalculPolynomeLagrange3(const Double_t *x, const Double_t *y, Double_t &c0, Double_t &c1, Double_t &c2, Double_t &c3, Double_t &c4) const;
  90   void CalculPolynomeLagrange4(const Double_t *x, const Double_t *y, Double_t &c0, Double_t &c1, Double_t &c2, Double_t &c3, Double_t &c4) const;
  91
  92   // Fill the database
  93   void         RemoveOutliers(Int_t type, Bool_t perdetector = kFALSE);
  94   void         RemoveOutliers2(Bool_t perdetector = kFALSE);
  95   void         PutMeanValueOtherVectorFit(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
  96   void         PutMeanValueOtherVectorFit2(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
  97   AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  98   AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(const TObjArray *vectorFit, Bool_t meanOtherBefore=kTRUE, Double_t scaleFitFactor = 0.02431, Bool_t perdetector = kTRUE);
  99   AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
 100   AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(const TObjArray *vectorFit);
 101
 102   TObject      *CreatePadObjectGain(const TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 103   TObject      *CreatePadObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 104   TObject      *CreatePadObjectT0(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 105   TObject      *CreatePadObjectPRF(const TObjArray *vectorFit);
 106
 107   // Outliers stats
 108   AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 109   TObject      *MakeOutliersStatPad(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 110
 111   //
 112   // Set or Get the variables
 113   //
 114
 115   // Fit
 116   void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 117   void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 118   void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 119   void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 120   void     SetT0Shift0(Float_t t0Shift0);
 121   void     SetT0Shift1(Float_t t0Shift1);
 122   void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 123   void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 124   void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 125   void     SetRebin(Short_t rebin);
 126
 127   Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 128   Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 129   Float_t  GetT0Shift0() const                                       { return fT0Shift0;               }
 130   Float_t  GetT0Shift1() const                                       { return fT0Shift1;               }
 131   Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 132   Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 133   Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 134   Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 135   Float_t  GetScaleFactorGain() const                                { return fScaleGain;              }
 136
 137   // Statistics
 138   Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 139   Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 140   Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 141   Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 142
 143
 144   // Debug
 145   void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;            }
 146   void     SetDet(Int_t iLayer, Int_t iStack, Int_t iSector)         { fDet[0]  = iLayer;
 147                                                                             fDet[1]  = iStack;
 148                                                                             fDet[2]  = iSector;             }
 149        void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 150        // Magnetic field
 151        void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 152
 153        // Get the scale factor
 154        Double_t GetScaleFitFactor() const                                 { return fScaleFitFactor;         }
 155
 156        // Vector Fit getter
 157        TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
 158        TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
 159
 160        // AliTRDCalibraMode
 161        AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode() const                          { return fCalibraMode;            }
 162
 163        class AliTRDFitInfo : public TObject {
 164
 165        public:
 166
 167          AliTRDFitInfo()
 168            :TObject()
 169            ,fCoef(0x0)
 170            ,fDetector(-1)                                   { }
 171          AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 172            :TObject(i)
 173            ,fCoef(0x0)
 174            ,fDetector(-1)                                   { }
 175          AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 176          virtual ~AliTRDFitInfo()                           { if(fCoef) { delete [] fCoef;} }
 177
 178          void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef = coef;            }
 179          void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 180
 181          Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 182          Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 183
 184        protected:
 185
 186          Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 187          Int_t     fDetector;                    // Detector number
 188
 189        };
 190
 191        // Fit function
 192        void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 193
 194  protected:
 195
 196        // Geometry
 197        AliTRDgeometry  *fGeo;               //! The TRD geometry
 198
 199
 200        Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 201
 202        // Fit
 203        Short_t      fMethod;                // Method
 204        Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 205        Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 206        Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 207        Float_t      fT0Shift0;              // T0 Shift with the maximum positive slope
 208        Float_t      fT0Shift1;              // T0 Shift with the maximum of the amplification region
 209        Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 210        Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 211        Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 212        Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 213        Float_t      fScaleGain;            // Scale Factor used to scale the gain
 214
 215        // Statistics
 216        Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 217        Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 218        Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 219        Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 220
 221
 222        // Debug Modes
 223        TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 224        Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 225        Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (layer,stack,sector) si debugging == 3 or 4
 226        Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 227
 228        // Magnetic field lorentz angle
 229        Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 230
 231        // Calibra objects
 232
 233        AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 234
 235        // Current values of the coefficients found and ect...
 236        Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 237        Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 238        Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 239        Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 240        Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 241        Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 242        Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 243        Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 244        Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 245        Int_t    fCountDet;               // Current detector (or first in the group)
 246        Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 247        Int_t    fNbDet;                  // Number of detector in the group
 248
 249        // Current calib object
 250        AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 251        AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 252        AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 253        AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 254
 255        // Current values detector
 256
 257        Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 258        Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 259
 260        TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 261        TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 262
 263        //
 264        // A lot of internal functions......
 265        //
 266
 267        // Init AliTRDCalibraFit
 268        Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 269        Bool_t   InitFitCH();
 270        Bool_t   InitFitPH();
 271        Bool_t   InitFitPRF();
 272        Bool_t   InitFitLinearFitter();
 273
 274        // Not enough Statistics
 275        Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 276        Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 277        Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 278        Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 279
 280        // Fill Infos Fit
 281        Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 282        Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 283        Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 284        Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 285
 286        void     FillFillCH(Int_t idect);
 287        void     FillFillPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 288        void     FillFillPRF(Int_t idect);
 289        void     FillFillLinearFitter();
 290
 291        Bool_t   FillVectorFit();
 292        Bool_t   FillVectorFit2();
 293
 294        // Functions...
 295        void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 296        void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 297        void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 298        void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 299        void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 300        Bool_t   CheckFitVoir();
 301        void     NormierungCharge();
 302        Bool_t   SetNrphiFromTObject(TString name, Int_t i);
 303        Bool_t   SetNzFromTObject(TString name, Int_t i);
 304        Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(TString nametitle);
 305
 306        // Calculate the mean coefs from the database
 307        Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 308        Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 309        Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 310        Bool_t   CalculT0CoefMean();
 311        Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 312        Float_t  GetPRFDefault(Int_t layer) const;
 313        void     SetCalROC(Int_t i);
 314
 315        // Fit methods
 316        void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 317        void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 318        void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 319        void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 320        void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 321        void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 322        void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 323        void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 324        Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 325        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);
 326        void     FitPente(TH1 *projPH);
 327        void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 328        TH1I    *ReBin(const TH1I *hist) const;
 329        TH1F    *ReBin(const TH1F *hist) const;
 330
 331        // Some basic geometry function
 332        virtual Int_t    GetLayer(Int_t d) const;
 333        virtual Int_t    GetStack(Int_t d) const;
 334        virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 335
 336        // Instance of this class and so on
 337        static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 338        static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 339
 340
 341  private:
 342
 343        static  Double_t PH(const Double_t *x, const Double_t *par);
 344        static  Double_t AsymmGauss(const Double_t *x, const Double_t *par);
 345        static  Double_t FuncLandauGaus(const Double_t *x, const Double_t *par);
 346        static  Double_t LanGauFun(const Double_t *x, const Double_t *par);
 347        TF1     *LanGauFit(TH1 *his, const Double_t *fitrange, const Double_t *startvalues
 348                           , const Double_t *parlimitslo, const Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 349                           , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
 350        Int_t    LanGauPro(const Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 351        static  Double_t GausConstant(const Double_t *x, const Double_t *par);
 352
 353        // This is a singleton, contructor is private!
 354        AliTRDCalibraFit();
 355        virtual ~AliTRDCalibraFit();
 356
 357
 358   ClassDef(AliTRDCalibraFit,3)                 // TRD Calibration class
 359
 360 };
 361
 362 #endif
 363
 364
 365