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