| 1 | #include <fstream.h>
|
|---|
| 2 |
|
|---|
| 3 | #include "MTask.h"
|
|---|
| 4 | #include "MParList.h"
|
|---|
| 5 |
|
|---|
| 6 | #include "MDataChain.h"
|
|---|
| 7 |
|
|---|
| 8 | class MChisqEval : public MTask
|
|---|
| 9 | {
|
|---|
| 10 | private:
|
|---|
| 11 | static const TString gsDefName;
|
|---|
| 12 | static const TString gsDefTitle;
|
|---|
| 13 |
|
|---|
| 14 | Double_t fChisq; //! Evaluated chi square
|
|---|
| 15 |
|
|---|
| 16 | MData *fData0; // Data Member one (monte carlo data or chisq function)
|
|---|
| 17 | MData *fData1; // Data Member two (measured data)
|
|---|
| 18 |
|
|---|
| 19 | // --------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 20 | //
|
|---|
| 21 | // Implementation of SavePrimitive. Used to write the call to a constructor
|
|---|
| 22 | // to a macro. In the original root implementation it is used to write
|
|---|
| 23 | // gui elements to a macro-file.
|
|---|
| 24 | //
|
|---|
| 25 | void StreamPrimitive(ofstream &out) const
|
|---|
| 26 | {
|
|---|
| 27 | out << " MChisqEval " << GetUniqueName() << ";";
|
|---|
| 28 | if (fData0)
|
|---|
| 29 | out << " " << GetUniqueName() << ".SetY1(\"" << fData0->GetRule() << "\");" << endl;
|
|---|
| 30 | if (fData1)
|
|---|
| 31 | out << " " << GetUniqueName() << ".SetY1(\"" << fData1->GetRule() << "\");" << endl;
|
|---|
| 32 | }
|
|---|
| 33 |
|
|---|
| 34 | enum { kIsOwner = BIT(14) };
|
|---|
| 35 |
|
|---|
| 36 | public:
|
|---|
| 37 | MChisqEval(const char *name=NULL, const char *title=NULL) : fData0(NULL), fData1(NULL)// : fMatrix(mat), fColumn(col), fEvalE(evale)
|
|---|
| 38 | {
|
|---|
| 39 | fName = name ? name : gsDefName.Data();
|
|---|
| 40 | fTitle = title ? title : gsDefTitle.Data();
|
|---|
| 41 | }
|
|---|
| 42 |
|
|---|
| 43 | MChisqEval(MData *y1, const char *name=NULL, const char *title=NULL) : fData0(NULL), fData1(NULL)// : fMatrix(mat), fColumn(col), fEvalE(evale)
|
|---|
| 44 | {
|
|---|
| 45 | fName = name ? name : gsDefName.Data();
|
|---|
| 46 | fTitle = title ? title : gsDefTitle.Data();
|
|---|
| 47 | SetY1(y1);
|
|---|
| 48 | }
|
|---|
| 49 | MChisqEval(MData *y1, MData *y2, const char *name=NULL, const char *title=NULL) : fData0(NULL), fData1(NULL)// : fMatrix(mat), fColumn(col), fEvalE(evale)
|
|---|
| 50 | {
|
|---|
| 51 | fName = name ? name : gsDefName.Data();
|
|---|
| 52 | fTitle = title ? title : gsDefTitle.Data();
|
|---|
| 53 | SetY1(y1);
|
|---|
| 54 | SetY2(y2);
|
|---|
| 55 | }
|
|---|
| 56 | ~MChisqEval()
|
|---|
| 57 | {
|
|---|
| 58 | if (fData0 && (fData0->TestBit(kCanDelete) || TestBit(kIsOwner)))
|
|---|
| 59 | delete fData0;
|
|---|
| 60 |
|
|---|
| 61 | if (fData1 && (fData1->TestBit(kCanDelete) || TestBit(kIsOwner)))
|
|---|
| 62 | delete fData1;
|
|---|
| 63 | }
|
|---|
| 64 |
|
|---|
| 65 | void SetY1(MData *data)
|
|---|
| 66 | {
|
|---|
| 67 | // Set MC value
|
|---|
| 68 | if (fData0 && (fData0->TestBit(kCanDelete) || TestBit(kIsOwner)))
|
|---|
| 69 | delete fData0;
|
|---|
| 70 | fData0 = data;
|
|---|
| 71 | fData0->SetBit(kCanDelete);
|
|---|
| 72 | AddToBranchList(fData0->GetDataMember());
|
|---|
| 73 | }
|
|---|
| 74 | void SetY2(MData *data)
|
|---|
| 75 | {
|
|---|
| 76 | // Set measured/estimated value
|
|---|
| 77 | if (fData1 && (fData1->TestBit(kCanDelete) || TestBit(kIsOwner)))
|
|---|
| 78 | delete fData1;
|
|---|
| 79 | fData1 = data;
|
|---|
| 80 | fData1->SetBit(kCanDelete);
|
|---|
| 81 | AddToBranchList(fData1->GetDataMember());
|
|---|
| 82 | }
|
|---|
| 83 | void SetY1(const TString data) { SetY1(new MDataChain(data)); }
|
|---|
| 84 | void SetY2(const TString data) { SetY2(new MDataChain(data)); }
|
|---|
| 85 |
|
|---|
| 86 | void SetOwner(Bool_t o=kTRUE) { o ? SetBit(kIsOwner) : ResetBit(kIsOwner); }
|
|---|
| 87 |
|
|---|
| 88 | Bool_t PreProcess(MParList *plist)
|
|---|
| 89 | {
|
|---|
| 90 | fChisq = 0;
|
|---|
| 91 |
|
|---|
| 92 | if (!fData0)
|
|---|
| 93 | return kFALSE;
|
|---|
| 94 |
|
|---|
| 95 | if (!fData0->PreProcess(plist))
|
|---|
| 96 | return kFALSE;
|
|---|
| 97 |
|
|---|
| 98 | if (fData1)
|
|---|
| 99 | if (!fData1->PreProcess(plist))
|
|---|
| 100 | return kFALSE;
|
|---|
| 101 |
|
|---|
| 102 | return kTRUE;
|
|---|
| 103 | }
|
|---|
| 104 |
|
|---|
| 105 | Bool_t Process()
|
|---|
| 106 | {
|
|---|
| 107 | const Double_t y1 = fData0->GetValue();
|
|---|
| 108 | const Double_t y2 = fData1 ? fData1->GetValue() : 0;
|
|---|
| 109 |
|
|---|
| 110 | const Double_t dy = y2-y1;
|
|---|
| 111 | const Double_t err = fData1 ? y1*y1 : 1;
|
|---|
| 112 |
|
|---|
| 113 | fChisq += dy*dy/err;
|
|---|
| 114 | return kTRUE;
|
|---|
| 115 | }
|
|---|
| 116 |
|
|---|
| 117 | Bool_t PostProcess()
|
|---|
| 118 | {
|
|---|
| 119 | fChisq /= GetNumExecutions();
|
|---|
| 120 | return kTRUE;
|
|---|
| 121 | }
|
|---|
| 122 |
|
|---|
| 123 | Double_t GetChisq() const { return fChisq; }
|
|---|
| 124 |
|
|---|
| 125 | ClassDef(MChisqEval, 0)
|
|---|
| 126 | };
|
|---|
| 127 |
|
|---|
| 128 | ClassImp(MChisqEval);
|
|---|
| 129 |
|
|---|
| 130 | const TString MChisqEval::gsDefName = "MChisqEval";
|
|---|
| 131 | const TString MChisqEval::gsDefTitle = "Evaluate a chisq";
|
|---|
| 132 |
|
|---|
| 133 | // --------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 134 |
|
|---|
| 135 | #include <TMinuit.h>
|
|---|
| 136 |
|
|---|
| 137 | #include "MEvtLoop.h"
|
|---|
| 138 | #include "MTaskList.h"
|
|---|
| 139 | #include "MEnergyEstParam.h"
|
|---|
| 140 |
|
|---|
| 141 | void fcn(Int_t &npar, Double_t *gin, Double_t &f, Double_t *par, Int_t iflag)
|
|---|
| 142 | {
|
|---|
| 143 | MEvtLoop &evtloop = *(MEvtLoop*)gMinuit->GetObjectFit();
|
|---|
| 144 |
|
|---|
| 145 | MTaskList &tlist = *(MTaskList*)evtloop.GetParList()->FindObject("MTaskList"); //GetTaskList();
|
|---|
| 146 |
|
|---|
| 147 | MChisqEval &eval = *(MChisqEval*) tlist.FindObject("MChisqEval");
|
|---|
| 148 | MEnergyEstParam &eest = *(MEnergyEstParam*)tlist.FindObject("MEnergyEstParam");
|
|---|
| 149 |
|
|---|
| 150 | eest.SetCoeff(TArrayD(eest.GetNumCoeff(), par));
|
|---|
| 151 |
|
|---|
| 152 | evtloop.Eventloop();
|
|---|
| 153 |
|
|---|
| 154 | f = eval.GetChisq();
|
|---|
| 155 | }
|
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 | // --------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 158 | #include <TStopwatch.h>
|
|---|
| 159 |
|
|---|
| 160 | #include "MHMatrix.h"
|
|---|
| 161 | #include "MEnergyEst.h"
|
|---|
| 162 |
|
|---|
| 163 | #include "MDataMember.h"
|
|---|
| 164 | #include "MDataElement.h"
|
|---|
| 165 |
|
|---|
| 166 | #include "MReadTree.h"
|
|---|
| 167 | #include "MMatrixLoop.h"
|
|---|
| 168 |
|
|---|
| 169 | void estfit(Bool_t evalenergy=kFALSE)
|
|---|
| 170 | {
|
|---|
| 171 | //
|
|---|
| 172 | // Fill events into a MHMatrix
|
|---|
| 173 | //
|
|---|
| 174 | MParList parlist;
|
|---|
| 175 | MHMatrix matrix;
|
|---|
| 176 |
|
|---|
| 177 | Int_t col = matrix.AddColumn(evalenergy?"MMcEvt.fEnergy":"MMcEvt.fImpact");
|
|---|
| 178 |
|
|---|
| 179 | MEnergyEstParam eest;
|
|---|
| 180 | eest.Add("MHillasSrc");
|
|---|
| 181 | eest.InitMapping(&matrix);
|
|---|
| 182 |
|
|---|
| 183 | MReadTree read("Events", "gammas.root");
|
|---|
| 184 | read.DisableAutoScheme();
|
|---|
| 185 |
|
|---|
| 186 | if (!matrix.Fill(&parlist, &read))
|
|---|
| 187 | return;
|
|---|
| 188 |
|
|---|
| 189 | //
|
|---|
| 190 | // Setup the tasklist used to evaluate the needed chisq
|
|---|
| 191 | //
|
|---|
| 192 | MTaskList tasklist;
|
|---|
| 193 | parlist.AddToList(&tasklist);
|
|---|
| 194 |
|
|---|
| 195 | MMatrixLoop loop(&matrix);
|
|---|
| 196 |
|
|---|
| 197 | MChisqEval eval;
|
|---|
| 198 | eval.SetY1(new MDataElement(&matrix, col));
|
|---|
| 199 | eval.SetY2(new MDataMember(evalenergy ? "MEnergyEst.fEnergy" : "MEnergyEst.fImpact"));
|
|---|
| 200 | eval.SetOwner();
|
|---|
| 201 |
|
|---|
| 202 | tasklist.AddToList(&loop);
|
|---|
| 203 | tasklist.AddToList(&eest);
|
|---|
| 204 | tasklist.AddToList(&eval);
|
|---|
| 205 |
|
|---|
| 206 | MEvtLoop evtloop;
|
|---|
| 207 | evtloop.SetParList(&parlist);
|
|---|
| 208 |
|
|---|
| 209 | //
|
|---|
| 210 | // Be carefull: This is not thread safe
|
|---|
| 211 | //
|
|---|
| 212 | TMinuit minuit(12);
|
|---|
| 213 | minuit.SetFCN(fcn);
|
|---|
| 214 |
|
|---|
| 215 | // Ready for: minuit.mnexcm("SET ERR", arglist, 1, ierflg)
|
|---|
| 216 | if (minuit.SetErrorDef(1))
|
|---|
| 217 | {
|
|---|
| 218 | cout << "SetErrorDef failed." << endl;
|
|---|
| 219 | return;
|
|---|
| 220 | }
|
|---|
| 221 |
|
|---|
| 222 | //
|
|---|
| 223 | // Set initial values
|
|---|
| 224 | //
|
|---|
| 225 | TArrayD fA(5);
|
|---|
| 226 | fA[0] = -2539; // [cm]
|
|---|
| 227 | fA[1] = 900; // [cm]
|
|---|
| 228 | fA[2] = 17.5; // [cm]
|
|---|
| 229 | fA[3] = 1;// 4;
|
|---|
| 230 | fA[4] = 58.3;
|
|---|
| 231 |
|
|---|
| 232 | TArrayD fB(7);
|
|---|
| 233 | fB[0] = -8.64; // [GeV]
|
|---|
| 234 | fB[1] = -0.069; // [GeV]
|
|---|
| 235 | fB[2] = 0.00066; // [GeV]
|
|---|
| 236 | fB[3] = 0.033; // [GeV]
|
|---|
| 237 | fB[4] = 0.000226; // [GeV]
|
|---|
| 238 | fB[5] = 4.14e-8; // [GeV]
|
|---|
| 239 | fB[6] = -0.06;
|
|---|
| 240 |
|
|---|
| 241 | // Set starting values and step sizes for parameters
|
|---|
| 242 | for (Int_t i=0; i<fA.GetSize(); i++)
|
|---|
| 243 | {
|
|---|
| 244 | TString name = "fA[";
|
|---|
| 245 | name += i;
|
|---|
| 246 | name += "]";
|
|---|
| 247 | Double_t vinit = fA[i];
|
|---|
| 248 | Double_t step = fabs(fA[i]/3);
|
|---|
| 249 |
|
|---|
| 250 | Double_t limlo = 0; // limlo=limup=0: no limits
|
|---|
| 251 | Double_t limup = 0;
|
|---|
| 252 |
|
|---|
| 253 | Bool_t rc = minuit.DefineParameter(i, name, vinit, step, limlo, limup);
|
|---|
| 254 | if (evalenergy)
|
|---|
| 255 | minuit.FixParameter(i);
|
|---|
| 256 |
|
|---|
| 257 | if (!rc)
|
|---|
| 258 | continue;
|
|---|
| 259 |
|
|---|
| 260 | cout << "Error in defining parameter #" << i << endl;
|
|---|
| 261 | return;
|
|---|
| 262 | }
|
|---|
| 263 |
|
|---|
| 264 | for (Int_t i=0; i<fB.GetSize(); i++)
|
|---|
| 265 | {
|
|---|
| 266 | TString name = "fB[";
|
|---|
| 267 | name += i;
|
|---|
| 268 | name += "]";
|
|---|
| 269 | Double_t vinit = fB[i];
|
|---|
| 270 | Double_t step = fabs(fB[i]/3);
|
|---|
| 271 |
|
|---|
| 272 | Double_t limlo = 0; // limlo=limup=0: no limits
|
|---|
| 273 | Double_t limup = 0;
|
|---|
| 274 |
|
|---|
| 275 | Bool_t rc = minuit.DefineParameter(i+fA.GetSize(), name, vinit, step, limlo, limup);
|
|---|
| 276 | if (!evalenergy)
|
|---|
| 277 | minuit.FixParameter(i+fA.GetSize());
|
|---|
| 278 |
|
|---|
| 279 | if (!rc)
|
|---|
| 280 | continue;
|
|---|
| 281 |
|
|---|
| 282 | cout << "Error in defining parameter #" << i+fA.GetSize() << endl;
|
|---|
| 283 | return;
|
|---|
| 284 | }
|
|---|
| 285 |
|
|---|
| 286 | //
|
|---|
| 287 | // Setup globals used in FCN
|
|---|
| 288 | //
|
|---|
| 289 | minuit.SetObjectFit(&evtloop);
|
|---|
| 290 |
|
|---|
| 291 | TStopwatch clock;
|
|---|
| 292 | clock.Start();
|
|---|
| 293 |
|
|---|
| 294 | // Now ready for minimization step: minuit.mnexcm("MIGRAD", arglist, 1, ierflg)
|
|---|
| 295 | gLog.SetNullOutput(kTRUE);
|
|---|
| 296 | Bool_t rc = minuit.Migrad();
|
|---|
| 297 | gLog.SetNullOutput(kFALSE);
|
|---|
| 298 |
|
|---|
| 299 | if (rc)
|
|---|
| 300 | {
|
|---|
| 301 | cout << "Migrad failed." << endl;
|
|---|
| 302 | return;
|
|---|
| 303 | }
|
|---|
| 304 |
|
|---|
| 305 | cout << endl;
|
|---|
| 306 | clock.Stop();
|
|---|
| 307 | clock.Print();
|
|---|
| 308 | cout << endl;
|
|---|
| 309 |
|
|---|
| 310 | for (Int_t i=(evalenergy?fA.GetSize():0); i<(evalenergy?fA.GetSize()+fB.GetSize():fA.GetSize()); i++)
|
|---|
| 311 | {
|
|---|
| 312 | Double_t val;
|
|---|
| 313 | Double_t er;
|
|---|
| 314 |
|
|---|
| 315 | if (!minuit.GetParameter(i, val, er))
|
|---|
| 316 | {
|
|---|
| 317 | cout << "Error getting parameter #" << i << endl;
|
|---|
| 318 | return;
|
|---|
| 319 | }
|
|---|
| 320 |
|
|---|
| 321 | cout << i << ": " << val << " +- " << er << endl;
|
|---|
| 322 | }
|
|---|
| 323 |
|
|---|
| 324 | /*
|
|---|
| 325 | // Print results
|
|---|
| 326 | Double_t amin, edm, errdef;
|
|---|
| 327 | Int_t nvpar, nparx, icstat;
|
|---|
| 328 | minuit.mnstat(amin, edm, errdef, nvpar, nparx, icstat);
|
|---|
| 329 | minuit.mnprin(3, amin);
|
|---|
| 330 | */
|
|---|
| 331 | }
|
|---|