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 AliTRDCalibraExbAltFit;
  41 class AliTRDCalDet;
  42 class AliTRDCalROC;
  43 class AliTRDgeometry;
  44
  45 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  46
  47  public:
  48
  49   // Instance
  50   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  51   static void Terminate();
  52   static void Destroy();
  53   void DestroyDebugStreamer();
  54
  55   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  56   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  57
  58   // Function for integration range of the charge
  59   void     RangeChargeIntegration(Float_t vdrift, Float_t t0, Int_t &begin, Int_t &peak, Int_t &end) const;
  60
  61   // ExB calibration
  62   void     SetCalDetVdriftExB(AliTRDCalDet *calDetVdriftUsed,AliTRDCalDet *calDetExBUsed) {fCalDetVdriftUsed = calDetVdriftUsed; fCalDetExBUsed = calDetExBUsed;};
  63
  64   // Functions fit for CH
  65   Bool_t   AnalyseCH(const TH2I *ch);
  66   Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  67   Double_t AnalyseCHAllTogether(const TH2I *ch);
  68
  69   // Functions fit for PH
  70   Bool_t   AnalysePH(const TProfile2D *ph);
  71   Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  72   Double_t AnalysePHAllTogether(const TProfile2D *ph);
  73
  74   // Functions fit for PRF
  75   Bool_t   AnalysePRF(const TProfile2D *prf);
  76   Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
  77
  78   Bool_t   AnalysePRFMarianFit(const TProfile2D *prf);
  79   Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
  80
  81   // Functions fit for vdrift/lorentzangle
  82   Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  83   void     AnalyseLinearFittersAllTogether(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli, Double_t &vdriftoverall, Double_t &exboverall);
  84   Bool_t   AnalyseExbAltFit(AliTRDCalibraExbAltFit *calivdli);
  85
  86   // Pad Calibration
  87   Bool_t   SetModeCalibration(TString name, Int_t i);
  88
  89   //Reset Function
  90   void     ResetVectorFit();
  91
  92   // Some functions
  93   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;
  94   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;
  95   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;
  96
  97   // Fill the database
  98   void         RemoveOutliers(Int_t type, Bool_t perdetector = kFALSE);
  99   void         RemoveOutliers2(Bool_t perdetector = kFALSE);
 100   void         PutMeanValueOtherVectorFit(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
 101   void         PutMeanValueOtherVectorFit2(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
 102   AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
 103   AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(const TObjArray *vectorFit, Bool_t meanOtherBefore=kTRUE, Double_t scaleFitFactor = 0.02431, Bool_t perdetector = kTRUE);
 104   AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
 105   AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(const TObjArray *vectorFit);
 106   AliTRDCalDet *CreateDetObjectExbAlt(const TObjArray *vectorFit);
 107
 108   TObject      *CreatePadObjectGain(const TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 109   TObject      *CreatePadObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 110   TObject      *CreatePadObjectT0(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
 111   TObject      *CreatePadObjectPRF(const TObjArray *vectorFit);
 112
 113   // Outliers stats
 114   AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 115   TObject      *MakeOutliersStatPad(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
 116
 117   //
 118   // Set or Get the variables
 119   //
 120
 121   // Fit
 122   void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 123   void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 124   void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 125   void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 126   void     SetT0Shift0(Float_t t0Shift0);
 127   void     SetT0Shift1(Float_t t0Shift1);
 128   void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 129   void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 130   void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 131   void     SetRebin(Short_t rebin);
 132
 133   Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 134   Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 135   Float_t  GetT0Shift0() const                                       { return fT0Shift0;               }
 136   Float_t  GetT0Shift1() const                                       { return fT0Shift1;               }
 137   Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 138   Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 139   Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 140   Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 141   Float_t  GetScaleFactorGain() const                                { return fScaleGain;              }
 142
 143   // Statistics
 144   Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 145   Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 146   Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 147   Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 148
 149
 150   // Debug
 151   void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;            }
 152   void     SetDet(Int_t iLayer, Int_t iStack, Int_t iSector)         { fDet[0]  = iLayer;
 153                                                                             fDet[1]  = iStack;
 154                                                                             fDet[2]  = iSector;             }
 155        void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 156        // Magnetic field
 157        void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 158
 159        // Get the scale factor
 160        Double_t GetScaleFitFactor() const                                 { return fScaleFitFactor;         }
 161
 162        // Vector Fit getter
 163        TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
 164        TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
 165
 166        // AliTRDCalibraMode
 167        AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode() const                          { return fCalibraMode;            }
 168
 169        class AliTRDFitInfo : public TObject {
 170
 171        public:
 172
 173          AliTRDFitInfo()
 174            :TObject()
 175            ,fCoef(0x0)
 176            ,fDetector(-1)                                   { }
 177          AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 178            :TObject(i)
 179            ,fCoef(0x0)
 180            ,fDetector(-1)                                   { }
 181          AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 182          virtual ~AliTRDFitInfo()                           { if(fCoef) { delete [] fCoef;} }
 183
 184          void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef = coef;            }
 185          void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 186
 187          Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 188          Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 189
 190        protected:
 191
 192          Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 193          Int_t     fDetector;                    // Detector number
 194
 195        };
 196
 197        // Fit function
 198        void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 199
 200  protected:
 201
 202        // Geometry
 203        AliTRDgeometry  *fGeo;               //! The TRD geometry
 204
 205
 206        Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 207
 208        // Fit
 209        Short_t      fMethod;                // Method
 210        Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 211        Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 212        Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 213        Float_t      fT0Shift0;              // T0 Shift with the maximum positive slope
 214        Float_t      fT0Shift1;              // T0 Shift with the maximum of the amplification region
 215        Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 216        Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 217        Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 218        Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 219        Float_t      fScaleGain;            // Scale Factor used to scale the gain
 220
 221        // Statistics
 222        Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 223        Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 224        Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 225        Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 226
 227
 228        // Debug Modes
 229        TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 230        Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 231        Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (layer,stack,sector) si debugging == 3 or 4
 232        Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 233
 234        // Magnetic field lorentz angle
 235        Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 236
 237        // Calibra objects
 238
 239        AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 240
 241        // Current values of the coefficients found and ect...
 242        Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 243        Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 244        Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 245        Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 246        Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 247        Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 248        Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 249        Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 250        Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 251        Int_t    fCountDet;               // Current detector (or first in the group)
 252        Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 253        Int_t    fNbDet;                  // Number of detector in the group
 254
 255        // Current calib object
 256        AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 257        AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 258        AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 259        AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 260
 261        AliTRDCalDet *fCalDetVdriftUsed;  // ExB calibration
 262        AliTRDCalDet *fCalDetExBUsed;     // ExB calibration
 263
 264        // Current values detector
 265
 266        Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 267        Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 268
 269        TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 270        TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 271
 272        //
 273        // A lot of internal functions......
 274        //
 275
 276        // Init AliTRDCalibraFit
 277        Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 278        Bool_t   InitFitCH();
 279        Bool_t   InitFitPH();
 280        Bool_t   InitFitPRF();
 281        Bool_t   InitFitLinearFitter();
 282        Bool_t   InitFitExbAlt();
 283
 284        // Not enough Statistics
 285        Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 286        Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 287        Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 288        Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 289        Bool_t   NotEnoughStatisticExbAlt();
 290
 291        // Fill Infos Fit
 292        Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 293        Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 294        Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 295        Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 296        Bool_t   FillInfosFitExbAlt();
 297
 298        void     FillFillCH(Int_t idect);
 299        void     FillFillPH(Int_t idect,Double_t nentries);
 300        void     FillFillPRF(Int_t idect);
 301        void     FillFillLinearFitter();
 302        void     FillFillExbAlt();
 303
 304        Bool_t   FillVectorFit();
 305        Bool_t   FillVectorFit2();
 306
 307        // Functions...
 308        void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 309        void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 310        void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 311        void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 312        void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 313        Bool_t   CheckFitVoir();
 314        void     NormierungCharge();
 315        Bool_t   SetNrphiFromTObject(TString name, Int_t i);
 316        Bool_t   SetNzFromTObject(TString name, Int_t i);
 317        Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(TString nametitle);
 318
 319        // Calculate the mean coefs from the database
 320        Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 321        Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 322        Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 323        Bool_t   CalculT0CoefMean();
 324        Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 325        Float_t  GetPRFDefault(Int_t layer) const;
 326        void     SetCalROC(Int_t i);
 327
 328        // Fit methods
 329        void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 330        void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 331        void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 332        void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 333        void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 334        void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 335        void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 336        void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 337        Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 338        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);
 339        void     FitPente(TH1 *projPH);
 340        void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 341        TH1I    *ReBin(const TH1I *hist) const;
 342        TH1F    *ReBin(const TH1F *hist) const;
 343
 344        // Some basic geometry function
 345        virtual Int_t    GetLayer(Int_t d) const;
 346        virtual Int_t    GetStack(Int_t d) const;
 347        virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 348
 349        // Instance of this class and so on
 350        static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 351        static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 352
 353
 354  private:
 355
 356        static  Double_t PH(const Double_t *x, const Double_t *par);
 357        static  Double_t AsymmGauss(const Double_t *x, const Double_t *par);
 358        static  Double_t FuncLandauGaus(const Double_t *x, const Double_t *par);
 359        static  Double_t LanGauFun(const Double_t *x, const Double_t *par);
 360        TF1     *LanGauFit(TH1 *his, const Double_t *fitrange, const Double_t *startvalues
 361                           , const Double_t *parlimitslo, const Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 362                           , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
 363        Int_t    LanGauPro(const Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 364        static  Double_t GausConstant(const Double_t *x, const Double_t *par);
 365
 366        // This is a singleton, contructor is private!
 367        AliTRDCalibraFit();
 368        virtual ~AliTRDCalibraFit();
 369
 370
 371   ClassDef(AliTRDCalibraFit,3)                 // TRD Calibration class
 372
 373 };
 374
 375 #endif
 376
 377
 378