source: GLBFrejus/HEAD/src/discoTheta13.cxx @ 149

Last change on this file since 149 was 149, checked in by campagne, 18 years ago

new version

File size: 9.0 KB
Line 
1//std
2#include <stdio.h>
3#include <stdlib.h>
4#include <math.h>
5#include <string.h>
6#include <cmath>
7#include <fstream>
8#include <iostream>
9
10//Globes
11#include <globes/globes.h>
12
13// AIDA :
14#include <AIDA/IAnalysisFactory.h>
15#include <AIDA/ITreeFactory.h>
16#include <AIDA/IHistogramFactory.h>
17#include <AIDA/ITree.h>
18#include <AIDA/ITupleFactory.h>
19#include <AIDA/ITuple.h>
20
21/*
22  Theta13 discovery potential (Test theta13 = 0)
23  Xi2 as the function of the true delta and the true theta_13 to test if the
24  experiment may be fit by Theta13 = 0
25  the true values are used to build the referenced experiments
26  use chi2Delta to marginalized over all parameters except delta
27 
28 
29  11/7/05 JEC creation
30 */
31
32
33#define TH13_0   0.0
34#define TEST_OCTANT false
35
36int WRONG_TH23, WRONG_HIER; //condition on octant/hierarchy
37float TH12, TH23,DMQ21,DMQ31; //theta12,theta23,Dm^2_21,Dm^2_31
38
39int ND; //number of bins to scan delta parameter [0,2pi]
40int NTH; //number of bins to scan theta13 parameter
41float LOG10MIN; //minimal Log10(sin^2(2theta13))
42float LOG10MAX; //minimal Log10(sin^2(2theta13))
43
44//---------------------------------------------------------------------
45bool test_th23(glb_params fit_values) {
46  if(TEST_OCTANT) {
47    double fit_th23 = glbGetOscParams(fit_values, GLB_THETA_23);
48   
49    // testing if fit_th23 is at the same side as the true value
50   
51    return  ( 
52             (WRONG_TH23 == 0 && 
53              (TH23 > M_PI/4. && fit_th23 > M_PI/4.) ||
54              (TH23 < M_PI/4. && fit_th23 < M_PI/4.))
55             ||
56             (WRONG_TH23 == 1 && 
57              (TH23 > M_PI/4. && fit_th23 < M_PI/4.) ||
58              (TH23 < M_PI/4. && fit_th23 > M_PI/4.))
59             );
60  }
61  return true;
62}//same_th23
63
64//---------------------------------------------------------------------
65bool test_hier(glb_params fit_values) {
66  double fit_dmq = glbGetOscParams(fit_values, GLB_DM_ATM);
67 
68  // testing if fit_dmq has the same sign as the true value
69  return ( 
70          (WRONG_HIER == 0 && fit_dmq * DMQ31 > 0) || 
71          (WRONG_HIER == 1 && fit_dmq * DMQ31 < 0) 
72          );
73}//same_hier
74
75//---------------------------------------------------------------------
76
77bool test(glb_params fit_values) {   
78  // testing Octant and Hierarchy
79  return test_th23(fit_values) && test_hier(fit_values);
80}//test
81
82//---------------------------------------------------------------------
83
84/**************************************/
85/*           main                     */
86/**************************************/
87
88int main(int argc, char *argv[]) {
89
90  //Process data card file
91  std::string ROOTDIR = getenv("GLBFREJUSROOT");
92  std::string DATACARD;
93  DATACARD = ROOTDIR + "/run/discoTheta13.data"; 
94  std::ifstream fileDataCard;
95  std::cout << "Open DataCard file : " << DATACARD <<std::endl;
96  fileDataCard.open(DATACARD.data());
97  std::string DUMMYSTR; //comment string of the variables
98
99  std::string ROOTFILENAME;
100
101
102  fileDataCard >> DUMMYSTR >> WRONG_TH23; 
103  std::cout << DUMMYSTR << WRONG_TH23 << std::endl; 
104  fileDataCard >> DUMMYSTR >> WRONG_HIER;
105  std::cout << DUMMYSTR << WRONG_HIER << std::endl; 
106  fileDataCard >> DUMMYSTR >> TH12; 
107  std::cout << DUMMYSTR << TH12 << std::endl; 
108  fileDataCard >> DUMMYSTR >> TH23; 
109  std::cout << DUMMYSTR << TH23 << std::endl; 
110  fileDataCard >> DUMMYSTR >> DMQ21; 
111  std::cout << DUMMYSTR << DMQ21 << std::endl; 
112  fileDataCard >> DUMMYSTR >> DMQ31; 
113  std::cout << DUMMYSTR << DMQ31 << std::endl; 
114  fileDataCard >> DUMMYSTR >> ROOTFILENAME; 
115
116  //add to ROOT file name the conditions on the Octant/Hierarchy
117  ROOTFILENAME += "-h";
118  char hier[40];
119  sprintf(hier,"%d",WRONG_HIER);
120  ROOTFILENAME += hier;
121  char octo[40];
122  sprintf(octo,"%d",WRONG_TH23);
123  ROOTFILENAME += "-o";
124  ROOTFILENAME += octo;
125  ROOTFILENAME += ".root";
126  std::cout << DUMMYSTR <<ROOTFILENAME  << std::endl; 
127
128  fileDataCard >> DUMMYSTR >> ND; 
129  std::cout << DUMMYSTR << ND  << std::endl; 
130  fileDataCard >> DUMMYSTR >> NTH; 
131  std::cout << DUMMYSTR << NTH  << std::endl; 
132  fileDataCard >> DUMMYSTR >> LOG10MIN; 
133  std::cout << DUMMYSTR << LOG10MIN << std::endl; 
134  fileDataCard >> DUMMYSTR >> LOG10MAX; 
135  std::cout << DUMMYSTR << LOG10MAX << std::endl; 
136
137
138
139 
140  //init AIDA for Histo/Tuple
141  AIDA::IAnalysisFactory* aida = AIDA_createAnalysisFactory();
142  if(!aida) {
143    std::cerr  << " AIDA not found." << std::endl;
144    return 0;
145  }
146
147  //ROOT tree :
148  AIDA::ITreeFactory* treeFactory = aida->createTreeFactory();
149  std::string opts = "export=root";
150  AIDA::ITree* fTree = 
151    treeFactory->create(ROOTFILENAME,"root",false,true,opts);
152  delete treeFactory;
153
154 //Booking Tuple
155  AIDA::ITupleFactory* tf = aida->createTupleFactory(*fTree);
156
157  int NumberOfColumn = 7;
158  std::vector<std::string> column(NumberOfColumn);
159  const char* c_column[] = {"theta12", "theta13", "theta23", 
160                            "deltaCP", "dm21", "dm31", 
161                            "chi2"};
162  std::vector<std::string> coltype(NumberOfColumn);
163  const char* c_coltype[] = {"double","double","double",
164                             "double","double","double",
165                             "double"};
166  for (int icol = 0; icol<NumberOfColumn; ++icol) {
167    column[icol]  = c_column[icol];
168    coltype[icol] = c_coltype[icol];
169  }
170
171  AIDA::ITuple* myTuple = 
172    tf->create("SplGlb","CP violation discovery",column,coltype);
173 
174 
175  //Init Globes
176  glbInit(argv[0]);
177  glbInitExperiment("../data/SPL.glb",
178                    &glb_experiment_list[0],
179                    &glb_num_of_exps);
180
181  // input Prior errors:
182  // 5% on Solar parameters, the atmospheric parameters are
183  // better determined by disappearence channels here 30% to drive the
184  // minimizer
185  glb_params input_errors = glbAllocParams();
186  glbDefineParams(input_errors, 
187                  TH12*0.05, 0., TH23*0.30, 0., 
188                  DMQ21*0.05, fabs(DMQ31)*0.30);
189  glbSetDensityParams(input_errors, 0.05, GLB_ALL);
190  glbSetInputErrors(input_errors);
191
192 
193 
194
195  std::cout << "Start to loop...." << std::endl;
196
197
198  double res,res0,resPi;
199  double fit_theta12, fit_theta13,fit_theta23,fit_deltaCP,fit_dmSol,fit_dmAtm;
200  double delta, log10s2, sq2th, th;
201
202
203  glb_params true_values = glbAllocParams();
204  glb_params start_values = glbAllocParams();
205  glb_params test_values = glbAllocParams();
206  glb_params fit_values = glbAllocParams();
207   
208  for(int k = 0; k < NTH; k++) {     
209         
210    log10s2 = LOG10MIN + (LOG10MAX-LOG10MIN) * double(k) / (NTH-1);
211    sq2th = pow(10.,log10s2);
212    th = 0.5 * asin(sqrt(sq2th));
213   
214    for(int j = 0; j < ND; j++) {
215      //scan de 0 a +Pi pour delta_CP
216      delta =  2. * M_PI * double(j) / (ND-1);
217
218      std::cout << "Consider (k,j) = (" << k << "," << j << ")" << std::endl;
219     
220      // true values (reference for future Chi2 computations)
221      glbDefineParams(true_values, TH12, th, TH23, delta, DMQ21, DMQ31);
222     
223      glbSetOscillationParameters(true_values); 
224      glbSetRates();
225     
226      // set Starting Values
227      glbDefineParams(start_values, TH12, th, TH23, delta, DMQ21, DMQ31);
228      if(WRONG_HIER == 1)
229        glbSetOscParams(start_values, -DMQ31+DMQ21, GLB_DM_ATM);
230      if(WRONG_TH23 == 1)
231        glbSetOscParams(start_values, 0.5*M_PI - TH23, GLB_THETA_23);
232
233      glbSetStartingValues(start_values);
234     
235      // init test values with current TRUE delta but Fixed THETA13=0
236      glbDefineParams(test_values, TH12, TH13_0, TH23, delta, DMQ21, DMQ31);
237      if(WRONG_HIER == 1)
238        glbSetOscParams(test_values, -DMQ31+DMQ21, GLB_DM_ATM);
239     
240      if(WRONG_TH23 == 1)
241        glbSetOscParams(test_values, 0.5*M_PI - TH23, GLB_THETA_23);
242     
243
244      //check whether the data can be fitted with the THETA13=0
245      res = glbChiTheta(test_values,fit_values,GLB_ALL);
246      //Add a big factor in case if fit_values does not respect the Octant &
247      //Mass Hierarchy of the true values
248      if (!test(fit_values)) res += 1e6; 
249
250
251      //store the true_values theta13,delta_CP, the other variables are there
252      //just for compatibility for the Tuple definition
253      fit_theta12 = glbGetOscParams(true_values, GLB_THETA_12);
254      fit_theta13 = glbGetOscParams(true_values, GLB_THETA_13);
255      fit_theta23 = glbGetOscParams(true_values, GLB_THETA_23);
256      fit_deltaCP = glbGetOscParams(true_values, GLB_DELTA_CP);
257      fit_dmSol   = glbGetOscParams(true_values, GLB_DM_SOL);
258      fit_dmAtm   = glbGetOscParams(true_values, GLB_DM_ATM);
259
260
261//       std::cout << "Theta_12(rad) " <<  fit_theta12 << " "
262//              << "Theta_13(rad) " <<  fit_theta13 << " "
263//                      << "Theta_23(deg) " <<  fit_theta23*180./M_PI << " "
264//                      << "Delta_CP(deg) " <<  fit_deltaCP*180./M_PI << " "
265//                      << "DM_21    " <<  fit_dmSol   << " "
266//                      << "DM_31    " <<  fit_dmAtm   << " "
267//                      << "Chi2 (fin) " << res
268//                      << std::endl;       
269
270      //Store in the Tuple
271      myTuple->fill(0,fit_theta12);
272      myTuple->fill(1,fit_theta13);
273      myTuple->fill(2,fit_theta23);
274      myTuple->fill(3,fit_deltaCP);
275      myTuple->fill(4,fit_dmSol);
276      myTuple->fill(5,fit_dmAtm);
277      myTuple->fill(6,res);
278      myTuple->addRow();
279     
280     
281    }//Loop on Theta13
282  }//Loop on DeltaCP
283 
284  //free GLoBES arrays
285  glbFreeParams(true_values);
286  glbFreeParams(test_values);
287  glbFreeParams(start_values);
288  glbFreeParams(fit_values);
289
290
291  //save Tuple
292  fTree->commit();
293
294  //Clean Tuple management
295  delete fTree;
296  delete aida;
297
298  return 0;
299}
300   
301
302
303
304
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.