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 class TTreeSRedirector;
  29
  30 class AliLog;
  31
  32 class AliTRDCalibraMode;
  33 class AliTRDCalibraVector;
  34 class AliTRDCalibraVdriftLinearFit;
  35 class AliTRDCalDet;
  36 class AliTRDCalROC;
  37 class AliTRDgeometry;
  38
  39 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  40
  41  public:
  42
  43   // Instance
  44   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  45   static void Terminate();
  46   static void Destroy();
  47
  48   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  49   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  50
  51   // Functions fit for CH
  52           Bool_t   AnalyseCH(TH2I *ch);
  53           Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  54
  55   // Functions fit for PH
  56           Bool_t   AnalysePH(TProfile2D *ph);
  57           Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  58
  59  // Functions fit for PRF
  60           Bool_t   AnalysePRF(TProfile2D *prf);
  61           Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
  62
  63           Bool_t   AnalysePRFMarianFit(TProfile2D *prf);
  64           Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
  65
  66  // Functions fit for vdrift/lorentzangle
  67           Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  68
  69   // Pad Calibration
  70           Bool_t   SetModeCalibration(const char *name, Int_t i);
  71
  72   //Reset Function
  73           void     ResetVectorFit();
  74
  75   // Some functions
  76           Double_t *CalculPolynomeLagrange2(Double_t *x, Double_t *y) const;
  77           Double_t *CalculPolynomeLagrange3(Double_t *x, Double_t *y) const;
  78           Double_t *CalculPolynomeLagrange4(Double_t *x, Double_t *y) const;
  79
  80   // Fill the database
  81           AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  82           AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(TObjArray *vectorFit, Double_t scaleFitFactor, Bool_t perdetector = kFALSE);
  83           AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  84           AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(TObjArray *vectorFit);
  85
  86           TObject      *CreatePadObjectGain(TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  87           TObject      *CreatePadObjectVdrift(TObjArray *vectorFit = 0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  88           TObject      *CreatePadObjectT0(TObjArray *vectorFit = 0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  89           TObject      *CreatePadObjectPRF(TObjArray *vectorFit);
  90
  91   // Outliers stats
  92           AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
  93           TObject      *MakeOutliersStatPad(TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
  94
  95
  96   // Correct the error
  97   TH1F            *CorrectTheError(TGraphErrors *hist);
  98
  99   //
 100   // Set or Get the variables
 101   //
 102
 103   // Fit
 104           void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 105           void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 106           void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 107           void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 108           void     SetT0Shift(Float_t t0Shift);
 109           void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 110           void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 111           void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 112           void     SetRebin(Short_t rebin);
 113
 114           Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 115           Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 116           Float_t  GetT0Shift() const                                        { return fT0Shift;                }
 117           Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 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     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;           }
 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  // Magnetic field
 136           void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 137
 138  // Get the scale factor
 139            Double_t GetScaleFitFactor() const                                { return fScaleFitFactor;         }
 140
 141   // Vector Fit getter
 142           TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
 143           TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
 144
 145           // AliTRDCalibraMode
 146           AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode()                                { return fCalibraMode;            }
 147
 148  protected:
 149
 150   // Geometry
 151   AliTRDgeometry  *fGeo;                    //! The TRD geometry
 152
 153
 154           Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 155
 156  // Fit
 157           Short_t      fMethod;                // Method
 158           Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 159           Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 160           Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 161           Float_t      fT0Shift;               // T0 Shift with the actual method
 162           Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 163           Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 164           Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 165           Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 166
 167   // Statistics
 168           Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 169           Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 170           Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 171           Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 172
 173
 174   // Debug Modes
 175   TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 176           Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 177           Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (plane,chamb,sect) si debugging == 3 or 4
 178           Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 179
 180   // Magnetic field lorentz angle
 181           Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 182
 183   // Calibra objects
 184
 185           AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 186
 187   // Current values of the coefficients found and ect...
 188           Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 189           Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 190           Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 191           Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 192           Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 193           Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 194           Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 195           Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 196           Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 197           Int_t    fCountDet;               // Current detector
 198           Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 199
 200   // Current calib object
 201           AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 202           AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 203           AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 204           AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 205
 206   // Current values detector
 207
 208           Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 209           Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 210
 211           class AliTRDFitInfo : public TObject {
 212
 213           public:
 214
 215             AliTRDFitInfo()
 216               :TObject()
 217               ,fCoef(0x0)
 218               ,fDetector(-1)                                   { }
 219             AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 220               :TObject(i)
 221               ,fCoef(0x0)
 222               ,fDetector(-1)                                   { }
 223             AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 224             virtual ~AliTRDFitInfo()                           { }
 225
 226             void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef     = coef;        }
 227             void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 228
 229             Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 230             Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 231
 232           protected:
 233
 234             Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 235             Int_t     fDetector;                    // Detector number
 236
 237           };
 238
 239           TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 240           TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 241
 242   //
 243   // A lot of internal functions......
 244   //
 245
 246   // Init AliTRDCalibraFit
 247           Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 248           Bool_t   InitFitCH();
 249           Bool_t   InitFitPH();
 250           Bool_t   InitFitPRF();
 251           Bool_t   InitFitLinearFitter();
 252
 253  // Not enough Statistics
 254           Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 255           Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect);
 256           Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 257           Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 258
 259  // Fill Infos Fit
 260           Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 261           Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect);
 262           Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 263           Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 264
 265           void     FillFillCH(Int_t idect);
 266           void     FillFillPH(Int_t idect);
 267           void     FillFillPRF(Int_t idect);
 268           void     FillFillLinearFitter();
 269
 270           Bool_t   FillVectorFit();
 271           Bool_t   FillVectorFit2();
 272
 273  // Functions...
 274           void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 275           void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 276           void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 277           void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 278           void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 279           Bool_t   CheckFitVoir();
 280           void     NormierungCharge();
 281           Bool_t   SetNrphiFromTObject(const char *name, Int_t i);
 282           Bool_t   SetNzFromTObject(const char *name, Int_t i);
 283           Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(const char* nametitle);
 284
 285  // Calculate the mean coefs from the database
 286           Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 287           Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 288           Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 289           Bool_t   CalculT0CoefMean();
 290           Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 291           Float_t  GetPRFDefault(Int_t plane) const;
 292           void     SetCalROC(Int_t i);
 293
 294  // Fit methods
 295           void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 296           void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 297           void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 298           void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 299           void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 300           void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 301           void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 302           void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 303           Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 304           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);
 305           void     FitPente(TH1 *projPH);
 306           void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 307           void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 308           TH1I    *ReBin(TH1I *hist) const;
 309           TH1F    *ReBin(TH1F *hist) const;
 310
 311 // Some basic geometry function
 312   virtual Int_t    GetPlane(Int_t d) const;
 313   virtual Int_t    GetChamber(Int_t d) const;
 314   virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 315
 316  // Instance of this class and so on
 317   static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 318   static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 319
 320
 321  private:
 322
 323   static  Double_t PH(Double_t *x, Double_t *par);
 324   static  Double_t AsymmGauss(Double_t *x, Double_t *par);
 325   static  Double_t FuncLandauGaus(Double_t *x, Double_t *par);
 326   static  Double_t LanGauFun(Double_t *x, Double_t *par);
 327           TF1     *LanGauFit(TH1 *his, Double_t *fitrange, Double_t *startvalues
 328                              , Double_t *parlimitslo, Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 329                              , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
 330           Int_t    LanGauPro(Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 331   static  Double_t GausConstant(Double_t *x, Double_t *par);
 332
 333   // This is a singleton, contructor is private!
 334   AliTRDCalibraFit();
 335   virtual ~AliTRDCalibraFit();
 336
 337
 338
 339
 340   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
 341
 342 };
 343
 344 #endif
 345
 346