Coding rules
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDpidUtil.cxx
index 9eae493..277b9a4 100644 (file)
@@ -1,18 +1,34 @@
+/***********************************************************************************************************
+ *                                                                                                         *
+ * Helper class for TRD PID efficiency calculation Calculation of the hadron efficiency depenedent on      *
+ * momentum and of the errors implemented in function CalculatePionEff. The pion efficiency is based on a  * 
+ * predefined electron efficiency. The default is 90%. To change the, one has to call the function         *
+ * SetElectronEfficiency.                                                                                  *
+ * Other Helper functions decide based on 90% electron efficiency whether a certain track is accepted      *
+ * as Electron Track. The reference data is stored in the TRD OCDB.                                        *
+ *                                                                                                         *
+ ***********************************************************************************************************/
 #include "TObject.h"
+#include "TObjArray.h"
 #include "TMath.h"
 #include "TF1.h"
 #include "TH1F.h"
 #include "TGraph.h"
 #include "TGraphErrors.h"
+#include "TPDGCode.h"
 
 #include "AliLog.h"
 #include "Cal/AliTRDCalPID.h"
+#include "AliCDBManager.h"
+#include "AliCDBEntry.h"
+#include "AliESDtrack.h"
+#include "AliPID.h"
 #include "AliTRDpidUtil.h"
 
 ClassImp(AliTRDpidUtil)
 
 
-Float_t AliTRDpidUtil::fEleEffi = 0.9;
+Float_t AliTRDpidUtil::fgEleEffi = 0.9;
 
 //________________________________________________________________________
 AliTRDpidUtil::AliTRDpidUtil() 
@@ -27,10 +43,8 @@ AliTRDpidUtil::AliTRDpidUtil()
   //
 }
 
-
-
 //________________________________________________________________________
-void  AliTRDpidUtil::CalculatePionEffi(TH1F* histo1, TH1F* histo2)
+Bool_t  AliTRDpidUtil::CalculatePionEffi(TH1* histo1, TH1* histo2)
 // Double_t  AliTRDpidUtil::GetError()
 {
   //
@@ -39,10 +53,9 @@ void  AliTRDpidUtil::CalculatePionEffi(TH1F* histo1, TH1F* histo2)
 
   histo1 -> SetLineColor(kRed);
   histo2 -> SetLineColor(kBlue); 
-  AliInfo(Form("Histo1[%d] Histo2[%d]", (Int_t)histo1 -> GetEntries(), (Int_t)histo2 -> GetEntries()));
-  if(!(histo1 -> GetEntries() > 0 && histo2 -> GetEntries() > 0)){
-    AliWarning("Histo has no Entries !");
-    return;
+  if(!histo1 -> GetEntries() || !histo2 -> GetEntries()){
+    AliWarning("Histo with no entries !");
+    return kFALSE;
   }
   histo1 -> Scale(1./histo1->GetEntries());
   histo2 -> Scale(1./histo2->GetEntries());
@@ -50,52 +63,56 @@ void  AliTRDpidUtil::CalculatePionEffi(TH1F* histo1, TH1F* histo2)
   Int_t abinE, bbinE, cbinE = -1;                    
   Double_t aBinSumE, bBinSumE;                  // content of a single bin
   Bool_t bFirst = 1;                            // checks if threshold is crossed for the first time
-  Double_t SumElecsE[kBins], SumPionsE[kBins];  // array of the integrated sum in each bin
-  memset(SumElecsE, 0, kBins*sizeof(Double_t));
-  memset(SumPionsE, 0, kBins*sizeof(Double_t));
+  Double_t sumElecE[kBins+2], sumPionsE[kBins+2];  // array of the integrated sum in each bin
+  memset(sumElecE, 0, (kBins+2)*sizeof(Double_t));
+  memset(sumPionsE, 0, (kBins+2)*sizeof(Double_t));
 
 
   // calculate electron efficiency of each bin
-  for (abinE = (histo1 -> GetNbinsX())-2; abinE >= 0; abinE--){  
-    aBinSumE = 0;
+  for (abinE = (histo1 -> GetNbinsX()); abinE >= 0; abinE--){  
+   aBinSumE = 0;
     aBinSumE = histo1 -> GetBinContent(abinE);
     
-    SumElecsE[abinE] = SumElecsE[abinE+1] + aBinSumE;
-    if((SumElecsE[abinE] >= fEleEffi) && (bFirst == 1)){
+    sumElecE[abinE] = sumElecE[abinE+1] + aBinSumE;
+
+    if((sumElecE[abinE] >= fgEleEffi) && (bFirst == 1)){
       bFirst = 0;
       cbinE = abinE;
-      fCalcEleEffi = (SumElecsE[cbinE]); 
+      fCalcEleEffi = (sumElecE[cbinE]); 
     }
   }
   
   fThreshold = histo1 -> GetBinCenter(cbinE);
 
   // calculate pion efficiency of each bin
-  for (bbinE = (histo2 -> GetNbinsX())-2; bbinE >= abinE; bbinE--){    
+  for (bbinE = (histo2 -> GetNbinsX()); bbinE >= abinE; bbinE--){      
     bBinSumE = 0;
     bBinSumE = histo2 -> GetBinContent(bbinE);
 
-    SumPionsE[bbinE] = SumPionsE[bbinE+1] + bBinSumE;
+    sumPionsE[bbinE] = sumPionsE[bbinE+1] + bBinSumE;
     if(bbinE == cbinE){
-      fPionEffi = (SumPionsE[cbinE]);
+      fPionEffi = (sumPionsE[cbinE]);
     }
   }
   
 
   // pion efficiency vs electron efficiency
-  TGraph *gEffis = new TGraph(kBins, SumElecsE, SumPionsE);
+  TGraph gEffis(kBins, sumElecE, sumPionsE);
 
   // use fit function to get derivate of the TGraph for error calculation
-  TF1 *f1 = new TF1("f1","[0]*x*x+[1]*x+[2]", fEleEffi-.05, fEleEffi+.05);
-  gEffis -> Fit("f1","Q","",fEleEffi-.05, fEleEffi+.05);
-  AliInfo(Form("Derivative at %4.2f : %f", fEleEffi, f1 -> Derivative(fEleEffi)));
-
+  TF1 f1("f1","[0]*x*x+[1]*x+[2]", fgEleEffi-.05, fgEleEffi+.05);
+  gEffis.Fit(&f1, "Q", "", fgEleEffi-.05, fgEleEffi+.05);
+  
   // return the error of the pion efficiency
   if(((1.-fPionEffi) < 0) || ((1.-fCalcEleEffi) < 0)){
     AliWarning(" EleEffi or PioEffi > 1. Error can not be calculated. Please increase statistics or check your simulation!");
-    return;
+    return kFALSE;
   }
-  fError = sqrt(((1/histo2 -> GetEntries())*fPionEffi*(1-fPionEffi))+((f1 -> Derivative(fEleEffi))*(f1 -> Derivative(fEleEffi))*(1/histo1 -> GetEntries())*fCalcEleEffi*(1-fCalcEleEffi)));
+  fError = sqrt(((1/histo2 -> GetEntries())*fPionEffi*(1-fPionEffi))+((f1.Derivative(fgEleEffi))*(f1.Derivative(fgEleEffi))*(1/histo1 -> GetEntries())*fCalcEleEffi*(1-fCalcEleEffi)));
+
+//   AliInfo(Form("Pion Effi at [%f] : [%f +/- %f], Threshold[%f]", fCalcEleEffi, fPionEffi, fError, fThreshold));
+//   AliInfo(Form("Derivative at %4.2f : %f\n", fgEleEffi, f1.Derivative(fgEleEffi)));
+  return kTRUE;
 }
 
 
@@ -134,3 +151,71 @@ Int_t AliTRDpidUtil::GetMomentumBin(Double_t p)
   return -1;
 }
 
+
+//__________________________________________________________________________
+Bool_t AliTRDpidUtil::IsElectron(const AliESDtrack *track, ETRDPIDMethod method){
+  //
+  // Do PID decision for the TRD based on 90% Electron efficiency threshold
+  //
+  // Author: Markus Fasel (M.Fasel@gsi.de)
+  //
+  if(method == kESD) method = kNN;
+  TString histname[2] = {"fHistThreshLQ", "fHistThreshNN"};
+  AliCDBManager *cdb = AliCDBManager::Instance(); 
+  AliCDBEntry *cdbThresholds = cdb->Get("TRD/Calib/PIDThresholds");
+  TObjArray *histos = dynamic_cast<TObjArray *>(cdbThresholds->GetObject());
+  TH1 * thresholdHist = dynamic_cast<TH1F *>(histos->FindObject(histname[method].Data()));
+  Double_t threshold = thresholdHist->GetBinContent(GetMomentumBin(track->P()) + 1);
+  
+  // Do Decision
+  Double_t pid_probs[5];
+  track->GetTRDpid(pid_probs);
+  if(pid_probs[AliPID::kElectron] >= threshold) return kTRUE;
+  return kFALSE; 
+}
+
+//__________________________________________________________________________
+Double_t AliTRDpidUtil::GetSystematicError(const AliESDtrack *track, ETRDPIDMethod method){
+  //
+  // Returns the pion efficiency at 90% electron efficiency from the OCDB
+  //
+  // Author: Markus Fasel (M.Fasel@gsi.de)
+  //
+  if(method == kESD) method = kNN;
+  TString histname[2] = {"fHistPionEffLQ", "fHistPionEffNN"};
+  AliCDBManager *cdb = AliCDBManager::Instance(); 
+  AliCDBEntry *cdbThresholds = cdb->Get("TRD/Calib/PIDThresholds");
+  TObjArray *histos = dynamic_cast<TObjArray *>(cdbThresholds->GetObject());
+  TH1 * thresholdHist = dynamic_cast<TH1F *>(histos->FindObject(histname[method].Data()));
+  return thresholdHist->GetBinContent(GetMomentumBin(track->P()) + 1);
+}
+
+//________________________________________________________________________
+Int_t AliTRDpidUtil::Pdg2Pid(Int_t pdg){
+  //
+  // Private Helper function to get the paticle species (ALICE notation) 
+  // from the Pdg code
+  //
+  Int_t species;
+  switch(TMath::Abs(pdg)){
+  case kElectron:
+    species = AliPID::kElectron;
+    break;
+  case kMuonMinus:
+    species = AliPID::kMuon;
+    break;
+  case kPiPlus:
+    species = AliPID::kPion;
+    break;
+  case kKPlus:
+    species = AliPID::kKaon;
+    break;
+  case kProton:
+    species = AliPID::kProton;
+    break;
+  default:
+    species = -1;
+  }
+  return species;
+}
+