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Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/2007 Tracce in CMSSW Giuseppe Cerati Università e INFN Milano Bicocca CMS Italia - Tutorial.

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1 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/2007 Tracce in CMSSW Giuseppe Cerati Università e INFN Milano Bicocca CMS Italia - Tutorial di Software e Calcolo – Napoli, 12/02/2006

2 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20072 Outline 1. Ricostruzione di Tracce in CMS 2. Implementazione in CMSSW 3. Come runnare un job di ricostruzione 4. Semplice accesso alle Tracce ricostruite: bare ROOT 5. Esempio di EDAnalyzer 6. Informazioni extra

3 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20073 Algoritmo di ricostruzione di default in CMSSW (come in ORCA) Basato sul Kalman Filter. Parte da una coppia di hit consecutivi (seed) e costruisce la traccia scegliendo gli hit compatibili nei layer successivi. Una volta selezionati gli hit viene eseguito un fit finale (smoothing: avanti e poi indietro) della traccia per una migliore stima dei parametri in ogni punto della traccia. Per maggiori dettagli vedi talk di Boris a CMS Italia 2006: 1) 3) 2) Hit compatibili Hit non compatibili Combinatorial Track Finder Seed

4 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20074 Event È la classe che raccoglie le informazioni del singolo evento in analisi, e.g. hit, tracce, depositi calorimetrici... I moduli che inseriscono nell'evento queste informazioni sono chiamati EDProducer; la collezione degli oggetti di ogni tipo puo' essere presa da Event con il metodo getByLabel(...) EventSetup È la classe che raccoglie tutti i servizi comuni a tutti gli eventi, e.g. campo magnetico, geometria, algoritmi di ricostruzione... Questi servizi sono creati da appositi moduli chiamati ESProducer e possono essere ottenuti dalla classe EventSetup con il metodo get () cmsRun Esiste un unico eseguibile: cmsRun. Vengono passati in input dei file di configurazione (.cfg) dove sono dichiarati i moduli da eseguire e con quali parametri. I moduli (di analisi e non) agiscono sull'evento utilizzando i servizi messi a disposizione dell'event setup. Struttura di CMSSW

5 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20075 prodotto RecHitCollection TrackCandidateCollection TrackCollection TrajectorySeedCollection operazione Ricostruzione Locale Seeding Pattern Recognition Final Fit input RecHitCollection TrackCandidateCollection TrajectorySeedCollection Digis Track Reconstruction Steps Event Il processo di ricostruzione inizia con la ricostruzione locale dei digis e termina producendo le Tracce. Tutti i moduli necessari per questo processo sono stati raccolti in due file cff: RecoLocalTracker.cff e RecoTracker.cff. RecoLocalTracker.cff e' responsabile della ricostruzione locale, mentre RecoTracker.cff della ricostruzione globale.RecoLocalTracker.cffRecoTracker.cff RecoLocalTracker.cff e RecoTracker.cff sono inclusi, tra gli altri, in un file di configurazione piu' generale: Reconstruction.cff. Questo file raccoglie i parameters set per laricostruzione locale and globale di tutti i detector e degli oggetti di piu' alto livello (e.g. Vertici). Reconstruction.cff

6 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20076 modulopackage, cfi/cff siPixelClusters, siPixelRecHits, siStripClusters, siStripMatchedRecHits RecoLocalTracker/SiStripRecHitConverter/data/SiStripRecHitConverter.cfi RecoLocalTracker/SiStripRecHitConverter/data/SiStripRecHitMatcher.cfi RecoLocalTracker/SiStripRecHitConverter/data/StripCPEfromTrackAngle.cfi RecoLocalTracker/SiStripClusterizer/data/SiStripClusterizer.cfi RecoLocalTracker/SiPixelClusterizer/data/SiPixelClusterizer.cfi RecoLocalTracker/SiPixelRecHits/data/SiPixelRecHits.cfi globalMixedSeeds RecoTracker/TkSeedGenerator/data/GlobalMixedSeeds.cff RecoTracker/TkSeedGenerator/data/GlobalMixedSeeds.cfi ckfTrackCandidates RecoTracker/CkfPattern/data/CkfTrackCandidates.cff RecoTracker/CkfPattern/data/CkfTrackCandidates.cfi RecoTracker/TrackProducer/data/CTFFinalFitWithMaterial.cff RecoTracker/TrackProducer/data/CTFFinalFitWithMaterial.cfi ctfWithMaterialTracks Moduli and file cfi

7 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20077 disporre di un file con campione di eventi gia' digitalizzato (digitizedSample.root) https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMS/WorkBookSimDigi https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMS/WorkBookSimDigi Come runnare la ricostruzione scramv1 p CMSSW CMSSW_1_2_0 cd CMSSW_1_2_0/src eval `scramv1 runtime -csh` cmscvsroot CMSSW cvs login [98passwd] 1. setup di CMSSW: 3. editare un file RecoTracks.cfg: eseguire: cmsRun RecoTracks.cfg sequence trackerlocalreco = {siPixelClusters, siPixelRecHits, siStripClusters, siStripMatchedRecHits}

8 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20078 DataFormats/TrackReco/interface/TrackBase.h DataFormats/TrackReco/interface/Track.h Accesso a: reference point (point closest approach to beam line per tracce standard) momento al reference point errori (sui singoli parametri, matrice di covarianza) carica chi2, gradi di liberta' hit (vettore, numero di validi, invalidi) innermost e outermost measurement (pos, mom, errors, detId) La classe Track (Base)

9 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/20079 Prendere un file contenente tracce ricostruite con CMSSW, chiamato recoTracks.root. Eseguire: root recoTracks.root TBrowser b; Semplice analisi con ROOT

10 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/ da CMSSW_1_2_0/src: mkdir Demo cd Demo mkedanlzr -track DemoTrackAnalyzer cd DemoTrackAnalyzer/src Creare un EDAnalyzer Per accedere ai dati in modo da poterli rielaborare: 1. Script di ROOT (FWLite mode). Carica le librerie di CMSSW in ROOT e permette di usare le classi ed I metodi di CMSSW. 2. EDAnalyzer. EDAnalyzer è lo strumento più completo perchè parte integrante di CMSSW: permette di riprocessare i dati accedendo nuovamente allEvent, allEventSetup ed ai suoi servizi. Il comando mkedanalzr crea la struttura di un EDAnalyzer. Lopzione -track lo predispone ad analizzare le tracce dellevento. Vengono creati il BuildFile e DemoTrackAnalyzer.cc. Non resta che editarli a piacere.

11 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/ Semplice esempio di EDAnalyzer... Aggiungere la seguente riga al BuildFile: Includere in DemoTrackAnalyzer.cc le classi di ROOT per salvare istogrammi in un file di output: Aggiungere come variabili private i puntatori a un file di root e a un istogramma: Nel metodo beginJob(...) aprire il file di output (chiamato outfile.root) e creare l'istogramma: Nel metodo endJob() scrivere l'istogramma nel file di output: Nel metodo analyze() calcolare la massa invariante e riempire l'istogramma:

12 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/ e relativo DemoTrackAnalyzer.cfg da CMSSW_1_2_0/src/Demo/DemoTrackAnalyzer: cmsRun test/TrackAnalyzer.cfg root outfile.root TBrowser b;

13 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/ Road Search Ulteriore algoritmo di ricostruzione tracce. Partendo da due hit di cui uno nei layer interni ed uno nei layer esterni, seleziona gli hit lungo road predefinite che collegano gli hit iniziali Altri algoritmi Gaussian Sum Filter Gli elettroni nel tracker perdono energia soprattutto per bremsstrahlung. Pertanto la distribuzione di energia persa non può essere bene approssimata con una semplice gaussiana (Kalman Filter) ma con una mistura di più gaussiane (Gaussian Sum Filter).

14 Giuseppe Cerati - MI-Bicocca - Tracce in CMSSW - Napoli 12/02/ Refitting Nuovo final fit dopo aver, ad esempio, cambiato la geometria. Permette inoltre di accedere ai TrajectoryMeasurement ad ogni punto di misura (info non persistente). https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMS/WorkBookTrackReco#RefTr https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMS/WorkBookTrackReco#TrajLay Transient Tracks Estensione della classe Track. Accede ad ulteriori informazioni/caratteristiche: ad esempio permette di propagare i parametri ad ogni punto dello spazio, cosa utile per i vertici. https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMS/WorkBookVertexFittingTutorial#UseTransientTracks https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/CMS/TTUsage090l Associatori e Filtri Per analisi più complete è utile associare le tracce ricostruite a quelle simulate, ed applicare tagli opportuni. Validation Esempio di analisi completa si trova nel codice di validazione: Validation/RecoTrack. Altre operazioni avanzate + un esempio


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