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root/cvsroot/UserCode/UHHAnalysis/SFrameTools/src/Utils.cxx
(Generate patch)

Comparing UserCode/UHHAnalysis/SFrameTools/src/Utils.cxx (file contents):
Revision 1.1 by peiffer, Fri May 25 09:31:04 2012 UTC vs.
Revision 1.8 by bazterra, Wed Dec 19 00:02:35 2012 UTC

# Line 1 | Line 1
1   #include "../include/Utils.h"
2  
3  
4 < bool TopTag(TopJet topjet,  double &mjet, int &nsubjets, double &mmin){
5 <
6 <  nsubjets=topjet.numberOfDaughters();
7 <
8 <  LorentzVector allsubjets(0,0,0,0);
9 <  
10 <  for(int j=0; j<topjet.numberOfDaughters(); ++j){
11 <    allsubjets += topjet.subjets()[j].v4();
12 <  }
13 <  if(!allsubjets.isTimelike()){
14 <    mjet=0;
15 <    mmin=0;
16 <    return false;
17 <  }
4 > // global function to define a tagged jet
5  
6 <  mjet = allsubjets.M();
7 <  
8 <  if(nsubjets>=3) {
9 <
10 <    std::vector<Particle> subjets = topjet.subjets();
11 <    sort(subjets.begin(), subjets.end(), HigherPt());
12 <
13 <    double m01 = 0;
27 <    if( (subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).isTimelike())
28 <      m01=(subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).M();
29 <    double m02 = 0;
30 <    if( (subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike() )
31 <      m02=(subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).M();
32 <    double m12 = 0;
33 <    if( (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike()  )
34 <      m12 = (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).M();
6 > bool IsTagged(Jet & jet, E_BtagType type)
7 > {
8 >    if(type==e_CSVL && jet.btag_combinedSecondaryVertex()>0.244) return true;
9 >    if(type==e_CSVM && jet.btag_combinedSecondaryVertex()>0.679) return true;
10 >    if(type==e_CSVT && jet.btag_combinedSecondaryVertex()>0.898) return true;
11 >    if(type==e_JPL && jet.btag_jetProbability()>0.275) return true;
12 >    if(type==e_JPM && jet.btag_jetProbability()>0.545) return true;
13 >    if(type==e_JPT && jet.btag_jetProbability()>0.790) return true;      
14      
15 +    return false;
16 + }
17 +
18 + //variable HEP Tagger from Rebekka
19 +
20 + bool variableHepTopTag(TopJet topjet, double ptJetMin, double massWindowLower, double massWindowUpper, double cutCondition2, double cutCondition3)
21 + {
22 +    double mjet;
23 +    double ptjet;
24 +    int nsubjets;
25 +
26 +    double topmass=172.3;
27 +    double wmass=80.4;
28 +
29 +    nsubjets=topjet.numberOfDaughters();
30 +
31 +    LorentzVector allsubjets(0,0,0,0);
32 +
33 +    for(int j=0; j<topjet.numberOfDaughters(); ++j) {
34 +        allsubjets += topjet.subjets()[j].v4();
35 +    }
36 +    if(!allsubjets.isTimelike()) {
37 +        mjet=0;
38 +        return false;
39 +    }
40 +
41 +    mjet = allsubjets.M();
42 +    ptjet= allsubjets.Pt();
43 +
44 +    double m12, m13, m23;
45 +
46 +    //The subjetcs have to be three
47 +    if(nsubjets==3) {
48 +
49 +        std::vector<Particle> subjets = topjet.subjets();
50 +        sort(subjets.begin(), subjets.end(), HigherPt());
51 +
52 +        m12 = 0;
53 +        if( (subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).isTimelike())
54 +            m12=(subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).M();
55 +        m13 = 0;
56 +        if( (subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike() )
57 +            m13=(subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).M();
58 +        m23 = 0;
59 +        if( (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike()  )
60 +            m23 = (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).M();
61 +
62 +    } else {
63 +        return false;
64 +    }
65 +
66 +    double rmin=massWindowLower*wmass/topmass;
67 +    double rmax=massWindowUpper*wmass/topmass;
68 +
69 +    int keep=0;
70 +
71 +    //Conditions on the subjects: at least one has to be true
72 +    //1 condition
73 +    if(atan(m13/m12)>0.2 && atan(m13/m12)<1.3 && m23/mjet>rmin && m23/mjet<rmax) keep=1;
74 +
75 +    //2 condition
76 +    double cond2left=pow(rmin,2)*(1+pow((m13/m12),2));
77 +    double cond2cent=1-pow(m23/mjet,2);
78 +    double cond2right=pow(rmax,2)*(1+pow(m13/m12,2));
79 +
80 +    if(cond2left<cond2cent && cond2cent<cond2right && m23/mjet>cutCondition2) keep=1;
81 +
82 +    //3 condition
83 +    double cond3left=pow(rmin,2)*(1+pow((m12/m13),2));
84 +    double cond3cent=1-pow(m23/mjet,2);
85 +    double cond3right=pow(rmax,2)*(1+pow(m12/m13,2));
86 +
87 +    if(cond3left<cond3cent && cond3cent<cond3right && m23/mjet>cutCondition3) keep=1;
88 +
89 +    //Final requirement: at least one of the three subjets conditions and total pt
90 +    if(keep==1 && ptjet>ptJetMin) {
91 +        return true;
92 +    } else {
93 +        return false;
94 +    }
95 +
96 + }
97 +
98 +
99 +
100 +
101 +
102 +
103 + //HEP Tagger from Ivan
104 +
105 + bool HepTopTag(TopJet topjet)
106 + {
107 +
108 +    double mjet;
109 +    double ptjet;
110 +    int nsubjets;
111 +
112 +    double topmass=172.3;
113 +    double wmass=80.4;
114 +
115 +    nsubjets=topjet.numberOfDaughters();
116 +
117 +    LorentzVector allsubjets(0,0,0,0);
118 +
119 +    for(int j=0; j<topjet.numberOfDaughters(); ++j) {
120 +        allsubjets += topjet.subjets()[j].v4();
121 +    }
122 +    if(!allsubjets.isTimelike()) {
123 +        mjet=0;
124 +        return false;
125 +    }
126 +
127 +    mjet = allsubjets.M();
128 +    ptjet= allsubjets.Pt();
129 +
130 +    double m12, m13, m23;
131 +
132 +    //The subjetcs have to be three
133 +    if(nsubjets==3) {
134 +
135 +        std::vector<Particle> subjets = topjet.subjets();
136 +        sort(subjets.begin(), subjets.end(), HigherPt());
137 +
138 +        m12 = 0;
139 +        if( (subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).isTimelike())
140 +            m12=(subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).M();
141 +        m13 = 0;
142 +        if( (subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike() )
143 +            m13=(subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).M();
144 +        m23 = 0;
145 +        if( (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike()  )
146 +            m23 = (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).M();
147 +
148 +    } else {
149 +        return false;
150 +    }
151 +
152 +    double rmin=0.85*wmass/topmass;
153 +    double rmax=1.15*wmass/topmass;
154 +
155 +    int keep=0;
156 +
157 +    //Conditions on the subjects: at least one has to be true
158 +    //1 condition
159 +    if(atan(m13/m12)>0.2 && atan(m13/m12)<1.3 && m23/mjet>rmin && m23/mjet<rmax) keep=1;
160 +
161 +    //2 condition
162 +    double cond2left=pow(rmin,2)*(1+pow((m13/m12),2));
163 +    double cond2cent=1-pow(m23/mjet,2);
164 +    double cond2right=pow(rmax,2)*(1+pow(m13/m12,2));
165 +
166 +    if(cond2left<cond2cent && cond2cent<cond2right && m23/mjet>0.35) keep=1;
167 +
168 +    //3 condition
169 +    double cond3left=pow(rmin,2)*(1+pow((m12/m13),2));
170 +    double cond3cent=1-pow(m23/mjet,2);
171 +    double cond3right=pow(rmax,2)*(1+pow(m12/m13,2));
172 +
173 +    if(cond3left<cond3cent && cond3cent<cond3right && m23/mjet>0.35) keep=1;
174 +
175 +    //Final requirement: at least one of the three subjets conditions and total pt
176 +    if(keep==1 && ptjet>200) {
177 +        return true;
178 +    } else {
179 +        return false;
180 +    }
181 +
182 + }
183 +
184 +
185 + //default values (mminLower=50., mjetLower=140, mjetUpper=250.) defined in Utils.h
186 + bool variableTopTag(TopJet topjet, double &mjet, int &nsubjets, double &mmin, double mminLower, double mjetLower, double mjetUpper)
187 + {
188 +
189 +    nsubjets=topjet.numberOfDaughters();
190 +
191 +    LorentzVector allsubjets(0,0,0,0);
192 +
193 +    for(int j=0; j<topjet.numberOfDaughters(); ++j) {
194 +        allsubjets += topjet.subjets()[j].v4();
195 +    }
196 +    if(!allsubjets.isTimelike()) {
197 +        mjet=0;
198 +        mmin=0;
199 + //  mminLower=50;
200 + //   mjetLower=140;
201 + //   mjetUpper=250;
202 +        return false;
203 +    }
204 +
205 +    mjet = allsubjets.M();
206 +
207 +    if(nsubjets>=3) {
208 +
209 +        std::vector<Particle> subjets = topjet.subjets();
210 +        sort(subjets.begin(), subjets.end(), HigherPt());
211 +
212 +        double m01 = 0;
213 +        if( (subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).isTimelike())
214 +            m01=(subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).M();
215 +        double m02 = 0;
216 +        if( (subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike() )
217 +            m02=(subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).M();
218 +        double m12 = 0;
219 +        if( (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike() )
220 +            m12 = (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).M();
221 +
222 +        //minimum pairwise mass
223 +        mmin = std::min(m01,std::min(m02,m12));
224 +    }
225 +
226 +    //at least 3 sub-jets
227 +    if(nsubjets<3) return false;
228      //minimum pairwise mass > 50 GeV/c^2
229 <    mmin = std::min(m01,std::min(m02,m12));
230 <  }
229 >    if(mmin<mminLower) return false;
230 >    //jet mass between 140 and 250 GeV/c^2
231 >    if(mjet<mjetLower || mjet>mjetUpper) return false;
232 >
233 >    return true;
234 > }
235 >
236 >
237 > bool TopTag(TopJet topjet,  double &mjet, int &nsubjets, double &mmin)
238 > {
239 >
240 >    nsubjets=topjet.numberOfDaughters();
241 >
242 >    LorentzVector allsubjets(0,0,0,0);
243 >
244 >    for(int j=0; j<topjet.numberOfDaughters(); ++j) {
245 >        allsubjets += topjet.subjets()[j].v4();
246 >    }
247 >    if(!allsubjets.isTimelike()) {
248 >        mjet=0;
249 >        mmin=0;
250 >        return false;
251 >    }
252 >
253 >    mjet = allsubjets.M();
254 >
255 >    if(nsubjets>=3) {
256 >
257 >        std::vector<Particle> subjets = topjet.subjets();
258 >        sort(subjets.begin(), subjets.end(), HigherPt());
259 >
260 >        double m01 = 0;
261 >        if( (subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).isTimelike())
262 >            m01=(subjets[0].v4()+subjets[1].v4()).M();
263 >        double m02 = 0;
264 >        if( (subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike() )
265 >            m02=(subjets[0].v4()+subjets[2].v4()).M();
266 >        double m12 = 0;
267 >        if( (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).isTimelike()  )
268 >            m12 = (subjets[1].v4()+subjets[2].v4()).M();
269 >
270 >        //minimum pairwise mass
271 >        mmin = std::min(m01,std::min(m02,m12));
272 >    }
273 >
274 >    //at least 3 sub-jets
275 >    if(nsubjets<3) return false;
276 >    //minimum pairwise mass > 50 GeV/c^2
277 >    if(mmin<50) return false;
278 >    //jet mass between 140 and 250 GeV/c^2
279 >    if(mjet<140 || mjet>250) return false;
280 >
281 >    return true;
282 > }
283 >
284 > Jet* nextJet(const Particle *p, std::vector<Jet> *jets)
285 > {
286 >
287 >    double deltarmin = double_infinity();
288 >    Jet* nextjet=0;
289 >    for(unsigned int i=0; i<jets->size(); ++i) {
290 >        if(jets->at(i).deltaR(*p) < deltarmin) {
291 >            deltarmin = jets->at(i).deltaR(*p);
292 >            nextjet = &jets->at(i);
293 >        }
294 >    }
295 >
296 >    return nextjet;
297 > }
298 >
299 > bool WTag(TopJet prunedjet,  double& mjet, int &nsubjets, double& massdrop)
300 > {
301 >
302 >    nsubjets=prunedjet.numberOfDaughters();
303 >
304 >    mjet = 0;
305 >    if(prunedjet.v4().isTimelike())
306 >        mjet = prunedjet.v4().M();
307 >
308 >    //calculate mass drop for first sub-jet ordered in pt
309 >    massdrop = 0;
310 >    if(nsubjets>=1 && mjet>0) {
311 >
312 >        std::vector< Particle > subjets = prunedjet.subjets();
313 >        sort(subjets.begin(), subjets.end(), HigherPt());
314 >
315 >        double m1 = 0;
316 >        if(subjets[0].v4().isTimelike())
317 >            m1 = subjets[0].v4().M();
318 >
319 >        massdrop = m1/mjet;
320 >    }
321 >
322 >    //at least 2 sub-jets
323 >    if(nsubjets<2) return false;
324 >    //60 GeV < pruned jet mass < 100 GeV
325 >    if(mjet <= 60 || mjet >= 100) return false;
326 >    //mass drop < 0.4
327 >    if(massdrop>=0.4) return false;
328 >
329 >    return true;
330 >
331 > }
332 >
333 > double pTrel(const Particle *p, std::vector<Jet> *jets)
334 > {
335 >
336 >    double ptrel=0;
337 >
338 >    Jet* nextjet =  nextJet(p,jets);
339 >
340 >    TVector3 p3(p->v4().Px(),p->v4().Py(),p->v4().Pz());
341 >    TVector3 jet3(nextjet->v4().Px(),nextjet->v4().Py(),nextjet->v4().Pz());
342 >
343 >    if(p3.Mag()!=0 && jet3.Mag()!=0) {
344 >        double sin_alpha = (p3.Cross(jet3)).Mag()/p3.Mag()/jet3.Mag();
345 >        ptrel = p3.Mag()*sin_alpha;
346 >    } else {
347 >        std::cout << "something strange happend in the ptrel calculation: either lepton or jet momentum is 0" <<std::endl;
348 >    }
349 >
350 >    return ptrel;
351 > }
352 >
353 > double deltaRmin(const Particle *p, std::vector<Jet> *jets)
354 > {
355 >    return nextJet(p,jets)->deltaR(*p);
356 > }
357 >
358 > TVector3 toVector(LorentzVector v4)
359 > {
360 >
361 >    TVector3 v3(0,0,0);
362 >    v3.SetX(v4.X());
363 >    v3.SetY(v4.Y());
364 >    v3.SetZ(v4.Z());
365 >    return v3;
366 > }
367 >
368 > TVector3 toVector(LorentzVectorXYZE v4)
369 > {
370 >
371 >    TVector3 v3(0,0,0);
372 >    v3.SetX(v4.X());
373 >    v3.SetY(v4.Y());
374 >    v3.SetZ(v4.Z());
375 >    return v3;
376 > }
377 >
378 > LorentzVectorXYZE toXYZ(LorentzVector v4)
379 > {
380 >
381 >    LorentzVectorXYZE v4_new(0,0,0,0);
382 >    v4_new.SetPx(v4.Px());
383 >    v4_new.SetPy(v4.Py());
384 >    v4_new.SetPz(v4.Pz());
385 >    v4_new.SetE(v4.E());
386 >    return v4_new;
387 > }
388 >
389 > LorentzVector toPtEtaPhi(LorentzVectorXYZE v4)
390 > {
391 >
392 >    LorentzVector v4_new(0,0,0,0);
393 >    v4_new.SetPt(v4.Pt());
394 >    v4_new.SetEta(v4.Eta());
395 >    v4_new.SetPhi(v4.Phi());
396 >    v4_new.SetE(v4.E());
397 >    return v4_new;
398 > }
399 >
400 > double deltaR(LorentzVector v1, LorentzVector v2)
401 > {
402 >
403 >    Particle p1;
404 >    p1.set_v4(v1);
405 >    Particle p2;
406 >    p2.set_v4(v2);
407 >    return p1.deltaR(p2);
408 > }
409 >
410 > double double_infinity()
411 > {
412 >    return std::numeric_limits<double>::infinity() ;
413 > }
414 >
415 > int int_infinity()
416 > {
417 >    return std::numeric_limits<int>::max() ;
418 > }
419 >
420 > int myPow(int x, unsigned int p)
421 > {
422 >    int i = 1;
423 >    for (unsigned int j = 1; j <= p; j++)  i *= x;
424 >    return i;
425 > }
426 >
427 > int JetFlavor(Jet *jet)
428 > {
429 >
430 >    EventCalc* calc = EventCalc::Instance();
431 >
432 >    std::vector< GenParticle >* genparticles = calc->GetGenParticles();
433 >    if(genparticles) {
434 >
435 >        //fill pdg IDs of all matched GenParticles
436 >        std::vector<int> matched_genparticle_ids;
437 >        for(unsigned int i=0; i<genparticles->size(); ++i) {
438 >
439 >            GenParticle genp = genparticles->at(i);
440 >
441 >            //only take status 3 particles into account
442 >            if(genp.status()!=3) continue;
443 >
444 >            if(jet->deltaR(genp)<0.5)
445 >                matched_genparticle_ids.push_back(genp.pdgId());
446 >        }
447 >
448 >        //search for b quarks first
449 >        for(unsigned int i=0; i<matched_genparticle_ids.size(); ++i) {
450 >            if(abs(matched_genparticle_ids[i])==5) return matched_genparticle_ids[i];
451 >        }
452 >        //no b quark -> search for c quarks
453 >        for(unsigned int i=0; i<matched_genparticle_ids.size(); ++i) {
454 >            if(abs(matched_genparticle_ids[i])==4) return matched_genparticle_ids[i];
455 >        }
456 >        for(unsigned int i=0; i<matched_genparticle_ids.size(); ++i) {
457 >            if(abs(matched_genparticle_ids[i])==3) return matched_genparticle_ids[i];
458 >        }
459 >        for(unsigned int i=0; i<matched_genparticle_ids.size(); ++i) {
460 >            if(abs(matched_genparticle_ids[i])==2) return matched_genparticle_ids[i];
461 >        }
462 >        for(unsigned int i=0; i<matched_genparticle_ids.size(); ++i) {
463 >            if(abs(matched_genparticle_ids[i])==1) return matched_genparticle_ids[i];
464 >        }
465 >        for(unsigned int i=0; i<matched_genparticle_ids.size(); ++i) {
466 >            if(abs(matched_genparticle_ids[i])==21) return matched_genparticle_ids[i];
467 >        }
468 >
469 >    }
470 >
471 >    //no matched GenParticle -> return default value 0
472 >    return 0;
473  
40  //at least 3 sub-jets
41  if(nsubjets<3) return false;
42  //minimum pairwise mass > 50 GeV/c^2
43  if(mmin<50) return false;
44  //jet mass between 140 and 250 GeV/c^2
45  if(mjet<140 || mjet>250) return false;
46  
47  return true;
474   }

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