/[PAMELA software]/DarthVader/TrackerLevel2/src/F77/mini.f
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revision 1.10 by pam-fi, Thu Nov 30 17:01:52 2006 UTC revision 1.25 by mocchiut, Tue Aug 4 14:01:38 2009 UTC
# Line 23  c      logical DEBUG Line 23  c      logical DEBUG
23  c      common/dbg/DEBUG  c      common/dbg/DEBUG
24    
25        parameter (dinf=1.d15)      !just a huge number...        parameter (dinf=1.d15)      !just a huge number...
26          parameter (dinfneg=-dinf)   ! just a huge negative number...
27  c------------------------------------------------------------------------  c------------------------------------------------------------------------
28  c     variables used in the tracking procedure (mini and its subroutines)  c     variables used in the tracking procedure (mini and its subroutines)
29  c  c
# Line 44  c      DATA XGOOD,YGOOD/nplanes*1.,nplan Line 45  c      DATA XGOOD,YGOOD/nplanes*1.,nplan
45  c      DATA ALMAX/dinf,dinf,1.,dinf,dinf/ !limits on alpha vector components  c      DATA ALMAX/dinf,dinf,1.,dinf,dinf/ !limits on alpha vector components
46  c      DATA ALMIN/-dinf,-dinf,-1.,-dinf,-dinf/ !"  c      DATA ALMIN/-dinf,-dinf,-1.,-dinf,-dinf/ !"
47        DATA ALMAX/dinf,dinf,1.,dinf,dinf/ !limits on alpha vector components        DATA ALMAX/dinf,dinf,1.,dinf,dinf/ !limits on alpha vector components
48        DATA ALMIN/-dinf,-dinf,-1.,-dinf,-dinf/ !"        DATA ALMIN/dinfneg,dinfneg,-1.,dinfneg,dinfneg/ !"
49    
50        DIMENSION DAL(5)                    !increment of vector alfa  c$$$      DIMENSION DAL(5)                    !increment of vector alfa
51        DIMENSION CHI2DD_R(4,4),CHI2D_R(4) !hessiano e gradiente di chi2        DIMENSION CHI2DD_R(4,4),CHI2D_R(4) !hessiano e gradiente di chi2
52    
53  c     elena--------  c     elena--------
# Line 67  c--------------------------------------- Line 68  c---------------------------------------
68                    
69  c      LOGICAL TRKDEBUG,TRKVERBOSE  c      LOGICAL TRKDEBUG,TRKVERBOSE
70  c      COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE  c      COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE
71        LOGICAL TRKDEBUG,TRKVERBOSE        LOGICAL TRKDEBUG,TRKVERBOSE,STUDENT,FIRSTSTEPS,FIRSTSTUDENT
72        COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE        COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE
73    
74          DIMENSION AL0(5)
75          LOGICAL SUCCESS_NEW,SUCCESS_OLD
76    
77    c$$$      PRINT*,'==========' ! TEST
78    c$$$      PRINT*,'START MINI' ! TEST
79    c$$$      PRINT*,'==========' ! TEST
80    
81    *
82    *     define kind of minimization (0x=chi2+gaussian or 1x=likelihood+student)
83    *
84          STUDENT = .false.
85          FIRSTSTEPS = .true.
86          FIRSTSTUDENT = .true.
87          IF(MOD(INT(TRACKMODE/10),10).EQ.1) STUDENT = .true.
88    
89        IF(IPRINT.EQ.1) THEN        IF(IPRINT.EQ.1) THEN
90           TRKVERBOSE = .TRUE.           TRKVERBOSE = .TRUE.
91           TRKDEBUG   = .FALSE.           TRKDEBUG   = .FALSE.
# Line 86  c      COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE Line 102  c      COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE
102  *     ----------------------------------------------------------  *     ----------------------------------------------------------
103        AVRESX = RESXAV        AVRESX = RESXAV
104        AVRESY = RESYAV        AVRESY = RESYAV
105          NX = 0.0
106          NY = 0.0
107        DO IP=1,6        DO IP=1,6
108           IF( XGOOD(IP).EQ.1 )THEN           IF( XGOOD(IP).EQ.1 )THEN
109              NX=NX+1              NX=NX+1.0
110              AVRESX=AVRESX+RESX(IP)              AVRESX=AVRESX+RESX(IP)
111           ENDIF           ENDIF
          IF(NX.NE.0)AVRESX=AVRESX/NX  
112           IF( YGOOD(IP).EQ.1 )THEN           IF( YGOOD(IP).EQ.1 )THEN
113              NY=NY+1              NY=NY+1.0
114              AVRESY=AVRESY+RESY(IP)              AVRESY=AVRESY+RESY(IP)
115           ENDIF           ENDIF
          IF(NX.NE.0)AVRESY=AVRESY/NY          
116        ENDDO        ENDDO
117          IF(NX.NE.0.0)AVRESX=AVRESX/NX
118          IF(NY.NE.0.0)AVRESY=AVRESY/NY        
119    
120  *     ----------------------------------------------------------  *     ----------------------------------------------------------
121  *     define ALTOL(5) ---> tolerances on state vector  *     define ALTOL(5) ---> tolerances on state vector
# Line 105  c      COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE Line 123  c      COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE
123  *     ----------------------------------------------------------  *     ----------------------------------------------------------
124  *     changed in order to evaluate energy-dependent  *     changed in order to evaluate energy-dependent
125  *     tolerances on all 5 parameters  *     tolerances on all 5 parameters
126        FACT=100.                  !scale factor to define tolerance on alfa  cPP      FACT=1.0e10                  !scale factor to define tolerance on alfa
127  c     deflection error (see PDG)  c     deflection error (see PDG)
128        DELETA1 = 0.01/0.3/0.4/0.4451**2*SQRT(720./(6.+4.))        DELETA1 = 0.01/0.3/0.4/0.4451**2*SQRT(720./(6.+4.))
129        DELETA2 = 0.016/0.3/0.4/0.4451*SQRT(0.4451/9.36)        DELETA2 = 0.016/0.3/0.4/0.4451*SQRT(0.4451/9.36)
# Line 121  c$$$      DELETA2 = 0.016/0.3/0.4/0.4451 Line 139  c$$$      DELETA2 = 0.016/0.3/0.4/0.4451
139  *      *    
140        ISTEP=0                   !num. steps to minimize chi^2        ISTEP=0                   !num. steps to minimize chi^2
141        JFAIL=0                   !error flag        JFAIL=0                   !error flag
142          CHI2=0
143    
144        if(TRKDEBUG) print*,'guess: ',al        if(TRKDEBUG) print*,'guess: ',al
145        if(TRKDEBUG) print*,'mini2: step ',istep,chi2,1./AL(5)        if(TRKDEBUG) print*,'mini2: step ',istep,chi2,AL(5)
146    
147  *      *    
148  *     -----------------------  *     -----------------------
# Line 131  c$$$      DELETA2 = 0.016/0.3/0.4/0.4451 Line 150  c$$$      DELETA2 = 0.016/0.3/0.4/0.4451
150  *     -----------------------  *     -----------------------
151   10   ISTEP=ISTEP+1             !<<<<<<<<<<<<<< NEW STEP !!   10   ISTEP=ISTEP+1             !<<<<<<<<<<<<<< NEW STEP !!
152    
153        CALL CHISQ(IFLAG,JFAIL)   !chi^2 and its derivatives  * -------------------------------
154        IF(JFAIL.NE.0) THEN  * **** Chi2+gaussian minimization
155           IFAIL=1  * -------------------------------
156           CHI2=-9999.  
157           if(TRKVERBOSE)        IF((.NOT.STUDENT).OR.FIRSTSTEPS) THEN
158       $        PRINT *,'*** ERROR in mini *** wrong CHISQ'  
159           RETURN           IF(ISTEP.GE.3) FIRSTSTEPS = .false.
160        ENDIF  
161                   CALL CHISQ(IFLAG,JFAIL) !chi^2 and its derivatives
162        COST=1e-5           IF(JFAIL.NE.0) THEN
163        DO I=1,5              IFAIL=1
164           DO J=1,5              CHI2=-9999.
165              CHI2DD(I,J)=CHI2DD(I,J)*COST              if(TRKVERBOSE)
166         $           PRINT *,'*** ERROR in mini *** wrong CHISQ'
167                RETURN
168             ENDIF
169            
170    c      COST=1e-5
171             COST=1.
172             DO I=1,5
173                IF(CHI2DD(I,I).NE.0.)COST=COST/DABS(CHI2DD(I,I))**0.2
174             ENDDO
175             DO I=1,5
176                DO J=1,5
177                   CHI2DD(I,J)=CHI2DD(I,J)*COST
178                ENDDO
179    c$$$            CHI2D(I)=CHI2D(I)*COST
180           ENDDO           ENDDO
          CHI2D(I)=CHI2D(I)*COST  
       ENDDO        
181    
182        IF(PFIXED.EQ.0.) THEN           IF(PFIXED.EQ.0.) THEN
183    
184  *------------------------------------------------------------*  *------------------------------------------------------------*
185  *     track fitting with FREE deflection  *     track fitting with FREE deflection
186  *------------------------------------------------------------*  *------------------------------------------------------------*
187           CALL DSFACT(5,CHI2DD,5,IFA,DET,JFA) !CHI2DD matrix determinant              CALL DSFACT(5,CHI2DD,5,IFA,DET,JFA) !CHI2DD matrix determinant
188           IF(IFA.NE.0) THEN      !not positive-defined                    IF(IFA.NE.0) THEN   !not positive-defined      
189              if(TRKVERBOSE)then                 if(TRKVERBOSE)then
190                 PRINT *,                    PRINT *,
191       $              '*** ERROR in mini ***'//       $                 '*** ERROR in mini ***'//
192       $              'on matrix inversion (not pos-def)'       $                 'on matrix inversion (not pos-def)'
193       $              ,DET       $                 ,DET
194              endif                 endif
195              IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.                 IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.
196              IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2                 IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2
197              IFAIL=1                 IFAIL=1
198              RETURN                             RETURN            
199           ENDIF              ENDIF
200           CALL DSFINV(5,CHI2DD,5) !CHI2DD matrix inversion                  CALL DSFINV(5,CHI2DD,5) !CHI2DD matrix inversion    
201  *     *******************************************  *     *******************************************
202  *     find new value of AL-pha                  *     find new value of AL-pha                
203  *     *******************************************                                          *     *******************************************                                        
204           DO I=1,5                                            DO I=1,5                              
205              DAL(I)=0.                           DAL(I)=0.          
206              DO J=1,5                             DO J=1,5            
207                 DAL(I)=DAL(I)-CHI2DD(I,J)*CHI2D(J)                    DAL(I)=DAL(I)-CHI2DD(I,J)*CHI2D(J)  *COST
208                 COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD(I,J)                    COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD(I,J)
209              ENDDO                               ENDDO  
210           ENDDO                                ENDDO                  
211           DO I=1,5                            DO I=1,5              
212              AL(I)=AL(I)+DAL(I)                   AL(I)=AL(I)+DAL(I)  
213           ENDDO                                ENDDO                  
214  *------------------------------------------------------------*  *------------------------------------------------------------*
215  *     track fitting with FIXED deflection  *     track fitting with FIXED deflection
216  *------------------------------------------------------------*  *------------------------------------------------------------*
217        ELSE           ELSE
218           AL(5)=1./PFIXED              AL(5)=1./PFIXED
219           DO I=1,4              DO I=1,4
220              CHI2D_R(I)=CHI2D(I)                 CHI2D_R(I)=CHI2D(I)
221              DO J=1,4                 DO J=1,4
222                 CHI2DD_R(I,J)=CHI2DD(I,J)                    CHI2DD_R(I,J)=CHI2DD(I,J)
223                   ENDDO
224              ENDDO              ENDDO
225           ENDDO              CALL DSFACT(4,CHI2DD_R,4,IFA,DET,JFA)
226           CALL DSFACT(4,CHI2DD_R,4,IFA,DET,JFA)              IF(IFA.NE.0) THEN
227           IF(IFA.NE.0) THEN                 if(TRKVERBOSE)then
228              if(TRKVERBOSE)then                    PRINT *,
229                 PRINT *,       $                 '*** ERROR in mini ***'//
230       $              '*** ERROR in mini ***'//       $                 'on matrix inversion (not pos-def)'
231       $              'on matrix inversion (not pos-def)'       $                 ,DET
232       $              ,DET                 endif
233              endif                 IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.
234              IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.                 IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2
235              IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2                 IFAIL=1
236              IFAIL=1                 RETURN            
237              RETURN                          ENDIF
238           ENDIF              CALL DSFINV(4,CHI2DD_R,4)
          CALL DSFINV(4,CHI2DD_R,4)  
239  *     *******************************************  *     *******************************************
240  *     find new value of AL-pha                  *     find new value of AL-pha                
241  *     *******************************************                                          *     *******************************************                                        
242           DO I=1,4              DO I=1,4
243              DAL(I)=0.                 DAL(I)=0.
244              DO J=1,4                 DO J=1,4
245                 DAL(I)=DAL(I)-CHI2DD_R(I,J)*CHI2D_R(J)                    DAL(I)=DAL(I)-CHI2DD_R(I,J)*CHI2D_R(J)  *COST
246                 COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD_R(I,J)                    COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD_R(I,J)
247                   ENDDO
248                ENDDO
249                DAL(5)=0.
250                DO I=1,4
251                   AL(I)=AL(I)+DAL(I)
252              ENDDO              ENDDO
253             ENDIF
254          
255             if(TRKDEBUG) print*,'mini2: step ',istep,chi2,AL(5)
256    
257    c$$$         PRINT*,'DAL ',(DAL(K),K=1,5)
258    c$$$         PRINT*,'CHI2DOLD ',(CHI2DOLD(K),K=1,5)
259    
260    
261          ENDIF
262    
263    * -------------------------------
264    * **** Likelihood+Student minimization
265    * -------------------------------
266    
267          IF(STUDENT.AND.(.NOT.FIRSTSTEPS)) THEN
268    
269             IF(FIRSTSTUDENT) THEN
270                FIRSTSTUDENT = .false.
271                ISTEP = 1
272             ENDIF
273    
274             CALL CHISQSTT(1,JFAIL)
275             DO I=1,5                              
276                DAL(I)=0.          
277                DO J=1,5            
278                   DAL(I)=DAL(I)-CHI2DD(I,J)*CHI2D(J)
279                ENDDO  
280             ENDDO                  
281            
282             DO I=1,5
283                DO j=1,5
284                   COV(I,J) = 2.*CHI2DD(I,J)
285                ENDDO
286             ENDDO
287            
288             CHI2TOLL = 1.E-3
289             ALPHA = 3.0
290             BETA = -0.4
291             E=1.
292             EA=1.
293             EB=1.
294             EC=1.
295             FA=1.
296             FB=1.
297             FC=1.
298             SUCCESS_OLD = .FALSE.
299             SUCCESS_NEW = .FALSE.
300    
301             CALL CHISQSTT(0,JFAIL)
302    c$$$         PRINT*,CHI2
303             CHI2_NEW = CHI2
304             FC = CHI2
305             EC = 0.
306    
307             ICOUNT = 0
308     100     CONTINUE
309             ICOUNT = ICOUNT+1
310    
311             DO I=1,5
312                AL0(I)=AL(I)
313           ENDDO           ENDDO
314           DAL(5)=0.           DO I=1,5
315           DO I=1,4              AL(I)=AL(I)+E*DAL(I)
             AL(I)=AL(I)+DAL(I)  
316           ENDDO           ENDDO
317             CALL CHISQSTT(0,JFAIL)
318             CHI2_OLD = CHI2_NEW
319             CHI2_NEW = CHI2
320             FA = FB
321             FB = FC
322             FC = CHI2
323             EA = EB
324             EB = EC
325             EC = E
326    
327    c$$$         PRINT*,E,CHI2_NEW
328    
329             IF(CHI2_NEW.LE.CHI2_OLD) THEN ! success
330                IF(DABS(CHI2_NEW-CHI2_OLD).LT.CHI2TOLL) GOTO 101
331                SUCCESS_OLD = SUCCESS_NEW
332                SUCCESS_NEW = .TRUE.
333                E = E*ALPHA
334             ELSE                   ! failure
335                SUCCESS_OLD = SUCCESS_NEW
336                SUCCESS_NEW = .FALSE.
337                CHI2_NEW = CHI2_OLD
338                DO I=1,5
339                   AL(I)=AL0(I)
340                ENDDO
341                IF(SUCCESS_OLD) THEN
342                   DENOM = (EB-EA)*(FB-FC) - (EB-EC)*(FB-FA)
343                   IF(DENOM.NE.0.) THEN
344                      E = EB - 0.5*( (EB-EA)**2*(FB-FC)
345         $                 - (EB-EC)**2*(FB-FA) ) / DENOM
346                   ELSE
347                      E = BETA*E
348                   ENDIF
349                ELSE
350                   E = BETA*E
351                ENDIF
352    c$$$            E = BETA*E
353             ENDIF
354             IF(ICOUNT.GT.20) GOTO 101
355             GOTO 100
356    
357     101     CONTINUE
358    
359             DO I=1,5
360                DAL(I)=E*DAL(I)
361             ENDDO
362    
363    c$$$         print*,' '
364    c$$$         PRINT*,'DAL ',(DAL(K),K=1,5)
365    c$$$         PRINT*,'CHI2DOLD ',(CHI2DOLD(K),K=1,5)
366    c$$$         print*,'==== CHI2 ===='
367    c$$$         print*,chi2
368    c$$$         print*,'==== CHI2d ===='
369    c$$$         print*,(chi2d(i),i=1,5)
370    c$$$         print*,'==== CHI2dd ===='
371    c$$$         do j=1,5
372    c$$$            print*,(chi2dd(j,i),i=1,5)
373    c$$$         enddo
374    c$$$         print*,'================'
375    c$$$         print*,' '
376            
377    *========= FIN QUI =============
378    
379        ENDIF        ENDIF
380    
381        if(TRKDEBUG) print*,'mini2: step ',istep,chi2,1./AL(5)          
382    
383    
384    
385  *------------------------------------------------------------*  *------------------------------------------------------------*
386  *     ----------------------------------------------------   *  *     ----------------------------------------------------   *
# Line 260  c$$$     $        ISTEPMAX Line 419  c$$$     $        ISTEPMAX
419  *     ---------------------------------------------  *     ---------------------------------------------
420  *------------------------------------------------------------*  *------------------------------------------------------------*
421  c$$$      ALTOL(5) = DSQRT(DELETA1**2+DELETA2**2*AL(5)**2)/FACT  c$$$      ALTOL(5) = DSQRT(DELETA1**2+DELETA2**2*AL(5)**2)/FACT
422          IF(FACT.EQ.0)THEN
423             IFAIL=1
424             RETURN
425          ENDIF
426        ALTOL(5) = DSQRT((DELETA1*AVRESX)**2+DELETA2**2*AL(5)**2)/FACT        ALTOL(5) = DSQRT((DELETA1*AVRESX)**2+DELETA2**2*AL(5)**2)/FACT
427        ALTOL(1) = ALTOL(5)/DELETA1        ALTOL(1) = ALTOL(5)/DELETA1
428        ALTOL(2) = ALTOL(1)        ALTOL(2) = ALTOL(1)
429        ALTOL(3) = DSQRT(ALTOL(1)**2+ALTOL(2)**2)/44.51        ALTOL(3) = DSQRT(ALTOL(1)**2+ALTOL(2)**2)/44.51
430        ALTOL(4) = ALTOL(3)                ALTOL(4) = ALTOL(3)        
431                
432    c$$$      print*,' -- ',(DAL(I),ALTOL(I),' - ',i=1,5) !>>>> new step!
433    
434  *---- check tolerances:  *---- check tolerances:
435  c$$$      DO I=1,5  c$$$      DO I=1,5
436  c$$$         if(TRKVERBOSE)print*,i,' -- ',DAL(I),ALTOL(I) !>>>> new step!  c$$$         if(TRKVERBOSE)print*,i,' -- ',DAL(I),ALTOL(I) !>>>> new step!
437  c$$$      ENDDO  c$$$      ENDDO
438  c$$$      print*,'chi2 -- ',DCHI2  c$$$      print*,'chi2 -- ',DCHI2
439    
440          IF(ISTEP.LT.ISTEPMIN) GOTO 10 ! ***PP***
441        DO I=1,5        DO I=1,5
442           IF(ABS(DAL(I)).GT.ALTOL(I))GOTO 10 !>>>> new step!           IF(ABS(DAL(I)).GT.ALTOL(I))GOTO 10 !>>>> new step!
443        ENDDO        ENDDO
444    
445  *     new estimate of chi^2:  *****************************
446        JFAIL=0                   !error flag  *     final estimate of chi^2
447        CALL CHISQ(IFLAG,JFAIL)   !chi^2 and its derivatives  *****************************
448        IF(JFAIL.NE.0) THEN  
449           IFAIL=1  * -------------------------------
450           if(TRKVERBOSE)THEN  * **** Chi2+gaussian minimization
451              CHI2=-9999.  * -------------------------------
452           if(TRKVERBOSE)  
453       $        PRINT *,'*** ERROR in mini *** wrong CHISQ'        IF(.NOT.STUDENT) THEN
454           ENDIF  
455           RETURN           JFAIL=0                !error flag
456        ENDIF           CALL CHISQ(IFLAG,JFAIL) !chi^2 and its derivatives
457        COST=1e-7           IF(JFAIL.NE.0) THEN
       DO I=1,5  
          DO J=1,5  
             CHI2DD(I,J)=CHI2DD(I,J)*COST  
          ENDDO  
          CHI2D(I)=CHI2D(I)*COST  
       ENDDO        
       IF(PFIXED.EQ.0.) THEN  
          CALL DSFACT(5,CHI2DD,5,IFA,DET,JFA) !CHI2DD matrix determinant  
          IF(IFA.NE.0) THEN      !not positive-defined        
             if(TRKVERBOSE)then  
                PRINT *,  
      $              '*** ERROR in mini ***'//  
      $              'on matrix inversion (not pos-def)'  
      $              ,DET  
             endif  
             IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.  
             IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2  
458              IFAIL=1              IFAIL=1
459              RETURN                          if(TRKVERBOSE)THEN
460                   CHI2=-9999.
461                   if(TRKVERBOSE)
462         $              PRINT *,'*** ERROR in mini *** wrong CHISQ'
463                ENDIF
464                RETURN
465           ENDIF           ENDIF
466           CALL DSFINV(5,CHI2DD,5) !CHI2DD matrix inversion      c      COST=1e-7
467           DO I=1,5                                         COST=1.
468              DAL(I)=0.                     DO I=1,5
469              DO J=1,5                          IF(CHI2DD(I,I).NE.0.)COST=COST/DABS(CHI2DD(I,I))**0.2
470                 COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD(I,J)           ENDDO
471              ENDDO                         DO I=1,5
472           ENDDO                                DO J=1,5
473        ELSE                 CHI2DD(I,J)=CHI2DD(I,J)*COST
          DO I=1,4  
             CHI2D_R(I)=CHI2D(I)  
             DO J=1,4  
                CHI2DD_R(I,J)=CHI2DD(I,J)  
474              ENDDO              ENDDO
475           ENDDO           ENDDO
476           CALL DSFACT(4,CHI2DD_R,4,IFA,DET,JFA)           IF(PFIXED.EQ.0.) THEN
477           IF(IFA.NE.0) THEN              CALL DSFACT(5,CHI2DD,5,IFA,DET,JFA) !CHI2DD matrix determinant
478              if(TRKVERBOSE)then              IF(IFA.NE.0) THEN   !not positive-defined      
479                 PRINT *,                 if(TRKVERBOSE)then
480       $              '*** ERROR in mini ***'//                    PRINT *,
481       $              'on matrix inversion (not pos-def)'       $                 '*** ERROR in mini ***'//
482       $              ,DET       $                 'on matrix inversion (not pos-def)'
483              endif       $                 ,DET
484              IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.                 endif
485              IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2                 IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.
486              IFAIL=1                 IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2
487              RETURN                             IFAIL=1
488                   RETURN            
489                ENDIF
490                CALL DSFINV(5,CHI2DD,5) !CHI2DD matrix inversion    
491                DO I=1,5                              
492    c$$$               DAL(I)=0.          
493                   DO J=1,5            
494                      COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD(I,J)
495                   ENDDO              
496                ENDDO                  
497             ELSE
498                DO I=1,4
499                   CHI2D_R(I)=CHI2D(I)
500                   DO J=1,4
501                      CHI2DD_R(I,J)=CHI2DD(I,J)
502                   ENDDO
503                ENDDO
504                CALL DSFACT(4,CHI2DD_R,4,IFA,DET,JFA)
505                IF(IFA.NE.0) THEN
506                   if(TRKVERBOSE)then
507                      PRINT *,
508         $                 '*** ERROR in mini ***'//
509         $                 'on matrix inversion (not pos-def)'
510         $                 ,DET
511                   endif
512                   IF(CHI2.EQ.0) CHI2=-9999.
513                   IF(CHI2.GT.0) CHI2=-CHI2
514                   IFAIL=1
515                   RETURN            
516                ENDIF
517                CALL DSFINV(4,CHI2DD_R,4)
518                DO I=1,4
519    c$$$               DAL(I)=0.
520                   DO J=1,4
521                      COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD_R(I,J)
522                   ENDDO
523                ENDDO
524           ENDIF           ENDIF
525           CALL DSFINV(4,CHI2DD_R,4)  
526           DO I=1,4        ENDIF
527              DAL(I)=0.  
528              DO J=1,4  * -------------------------------
529                 COV(I,J)=2.*COST*CHI2DD_R(I,J)  * **** Likelihood+student minimization
530    * -------------------------------
531    
532          IF(STUDENT) THEN
533             CALL CHISQSTT(1,JFAIL)
534             DO I=1,5
535                DO j=1,5
536                   COV(I,J) = 2.*CHI2DD(I,J)
537              ENDDO              ENDDO
538           ENDDO           ENDDO
539        ENDIF        ENDIF
540    
541  *****************************  *****************************
542    
543  *     ------------------------------------  *     ------------------------------------
# Line 362  c$$$      print*,'chi2 -- ',DCHI2 Line 556  c$$$      print*,'chi2 -- ',DCHI2
556       $        print*,'*** WARNING *** in mini n.dof = 0 (set to 1)'       $        print*,'*** WARNING *** in mini n.dof = 0 (set to 1)'
557        endif        endif
558    
       if(TRKDEBUG) print*,'mini2: -ok- ',istep,chi2,1./AL(5)  
   
559  *     ------------------------------------  *     ------------------------------------
560  *     Reduced chi^2  *     Reduced chi^2
561        CHI2 = CHI2/dble(ndof)        CHI2 = CHI2/dble(ndof)
   
562  c      print*,'mini2: chi2 ',chi2  c      print*,'mini2: chi2 ',chi2
563    
564   11   CONTINUE         11   CONTINUE      
565    
566          if(TRKDEBUG) print*,'mini2: -ok- ',istep,chi2,AL(5)
567    
568        NSTEP=ISTEP ! ***PP***        NSTEP=ISTEP ! ***PP***
569    
570    c$$$      print*,'>>>>> NSTEP = ',NSTEP
571    
572        RETURN        RETURN
573        END                END        
574    
# Line 439  c$$$      ENDDO Line 634  c$$$      ENDDO
634  *     measured position of the cluster.  *     measured position of the cluster.
635  *     ---------------------------------------------------------  *     ---------------------------------------------------------
636        CHI2=0.        CHI2=0.
637        DO I=1,nplanes        DO I=1,nplanes        
638           IF(XGOOD(I).EQ.1.AND.YGOOD(I).EQ.0)THEN !X-cl           IF(XGOOD(I).EQ.1.AND.YGOOD(I).EQ.0)THEN !X-cl
639              BETA = (XM_B(I)-XM_A(I))/(YM_B(I)-YM_A(I))              BETA = (XM_B(I)-XM_A(I))/(YM_B(I)-YM_A(I))
640              ALFA = XM_A(I) - BETA * YM_A(I)              ALFA = XM_A(I) - BETA * YM_A(I)
# Line 595  c$$$      print*,'CHISQ ',chi2 Line 790  c$$$      print*,'CHISQ ',chi2
790        RETURN        RETURN
791        END        END
792    
793    ******************************************************************************    
794    *    
795    *     routine to compute Likelihodd+Student and its derivatives
796    *    
797    *     (modified in respect to the previous one in order to include
798    *     single clusters. In this case the residual is evaluated by
799    *     calculating the distance between the track intersection and the
800    *     segment AB associated to the single cluster)
801    *
802    ******************************************************************************
803    
804          SUBROUTINE CHISQSTT(IFLAG,JFAIL)
805    
806          IMPLICIT DOUBLE PRECISION (A-H,O-Z)
807    
808          include 'commontracker.f' !tracker general common
809          include 'common_mini_2.f' !common for the tracking procedure
810    
811          LOGICAL TRKDEBUG,TRKVERBOSE
812          COMMON/TRKD/TRKDEBUG,TRKVERBOSE
813    
814          DIMENSION AL_P(5)
815          DIMENSION VECTEMP(5)
816    c$$$      DIMENSION U(5) ! BFGS
817    
818          DO I=1,5
819             AL_P(I)=AL(I)
820          ENDDO
821          JFAIL=0                   !error flag
822          CALL POSXYZ(AL_P,JFAIL)   !track intersection with tracking planes
823          IF(JFAIL.NE.0) THEN
824             IF(TRKVERBOSE)
825         $        PRINT *,'CHISQSTT ==> error from trk routine POSXYZ !!'
826             IFAIL=1
827             RETURN
828          ENDIF
829    
830          DO I=1,nplanes
831             DXDAL(I,1)=1.
832             DYDAL(I,1)=0.
833             DXDAL(I,2)=0.
834             DYDAL(I,2)=1.
835             COSTHE=DSQRT(1.-AL(3)**2)
836             IF(COSTHE.EQ.0.) THEN
837                IF(TRKVERBOSE)PRINT *,'=== WARNING ===> COSTHE=0'
838                IFAIL=1
839                RETURN
840             ENDIF
841             DXDAL(I,3)=(ZINI-ZM(I))*DCOS(AL(4))/COSTHE**3
842             DYDAL(I,3)=(ZINI-ZM(I))*DSIN(AL(4))/COSTHE**3
843             DXDAL(I,4)=-AL(3)*(ZINI-ZM(I))*DSIN(AL(4))/COSTHE
844             DYDAL(I,4)=AL(3)*(ZINI-ZM(I))*DCOS(AL(4))/COSTHE
845             IF(AL(5).NE.0.) THEN      
846                DXDAL(I,5)=
847         +           (XV(I)-(AL(1)+AL(3)/COSTHE*(ZINI-ZM(I))
848         +           *DCOS(AL(4))))/AL(5)
849                DYDAL(I,5)=
850         +           (YV(I)-(AL(2)+AL(3)/COSTHE*(ZINI-ZM(I))
851         +           *DSIN(AL(4))))/AL(5)
852             ELSE
853                DXDAL(I,5)=100.*( 0.25 *0.3*0.4*(0.01*(ZINI-ZM(I)))**2 )
854                DYDAL(I,5)=0.
855             ENDIF
856          ENDDO
857    
858          IF(IFLAG.EQ.0) THEN ! function calulation
859             CHI2=0.
860             DO I=1,nplanes
861                IF(XGOOD(I).EQ.1.AND.YGOOD(I).EQ.0)THEN !X-cl
862                   BETA = (XM_B(I)-XM_A(I))/(YM_B(I)-YM_A(I))
863                   ALFA = XM_A(I) - BETA * YM_A(I)
864                   YM(I) = ( YV(I) + BETA*XV(I) - BETA*ALFA )/(1+BETA**2)
865                   if(YM(I).lt.dmin1(YM_A(I),YM_B(I)))
866         $              YM(I)=dmin1(YM_A(I),YM_B(I))
867                   if(YM(I).gt.dmax1(YM_A(I),YM_B(I)))
868         $              YM(I)=dmax1(YM_A(I),YM_B(I))
869                   XM(I) = ALFA + BETA * YM(I) !<<<< measured coordinates
870                ELSEIF(XGOOD(I).EQ.0.AND.YGOOD(I).EQ.1)THEN !Y-cl
871                   BETA = (YM_B(I)-YM_A(I))/(XM_B(I)-XM_A(I))
872                   ALFA = YM_A(I) - BETA * XM_A(I)
873                   XM(I) = ( XV(I) + BETA*YV(I) - BETA*ALFA )/(1+BETA**2)
874                   if(XM(I).lt.dmin1(XM_A(I),XM_B(I)))
875         $              XM(I)=dmin1(XM_A(I),XM_B(I))
876                   if(XM(I).gt.dmax1(XM_A(I),XM_B(I)))
877         $              XM(I)=dmax1(XM_A(I),XM_B(I))
878                   YM(I) = ALFA + BETA * XM(I) !<<<< measured coordinates
879                ENDIF
880                TERMX = DLOG( (TAILX(I)*RESX(I)**2+(XV(I)-XM(I))**2)/
881         $           (TAILX(I)*RESX(I)**2) )
882                TERMY = DLOG( (TAILY(I)*RESY(I)**2+(YV(I)-YM(I))**2)/
883         $           (TAILY(I)*RESY(I)**2) )
884                CHI2=CHI2
885         $           +(TAILX(I)+1.0)*TERMX   *( XGOOD(I) )
886         $           +(TAILY(I)+1.0)*TERMY   *( YGOOD(I) )
887             ENDDO
888          ENDIF
889    
890          IF(IFLAG.EQ.1) THEN ! derivative calulation
891             DO I=1,5
892                CHI2DOLD(I)=CHI2D(I)
893             ENDDO
894             DO J=1,5
895                CHI2D(J)=0.      
896                DO I=1,nplanes
897                   CHI2D(J)=CHI2D(J)
898         $              +2.*(TAILX(I)+1.0)*(XV(I)-XM(I))/
899         $              (TAILX(I)*RESX(I)**2+(XV(I)-XM(I))**2)*
900         $              DXDAL(I,J)   *XGOOD(I)
901         $              +2.*(TAILY(I)+1.0)*(YV(I)-YM(I))/
902         $              (TAILY(I)*RESY(I)**2+(YV(I)-YM(I))**2)*
903         $              DYDAL(I,J)   *YGOOD(I)
904                ENDDO
905             ENDDO
906             DO K=1,5
907                VECTEMP(K)=0.
908                DO M=1,5
909                   VECTEMP(K) = VECTEMP(K) +
910         $              COV(K,M)/2.*(CHI2D(M)-CHI2DOLD(M))
911                ENDDO
912             ENDDO
913             DOWN1 = 0.
914             DO K=1,5
915                DOWN1 = DOWN1 + DAL(K)*(CHI2D(K)-CHI2DOLD(K))
916             ENDDO
917             IF(DOWN1.EQ.0.) THEN
918                PRINT*,'WARNING IN MATRIX CALULATION (STUDENT), DOWN1 = 0'
919                IFAIL=1
920                RETURN
921             ENDIF
922             DOWN2 = 0.
923             DO K=1,5
924                DO M=1,5
925                   DOWN2 = DOWN2 + (CHI2D(K)-CHI2DOLD(K))*VECTEMP(K)
926                ENDDO
927             ENDDO
928             IF(DOWN2.EQ.0.) THEN
929                PRINT*,'WARNING IN MATRIX CALULATION (STUDENT), DOWN2 = 0'
930                IFAIL=1
931                RETURN
932             ENDIF
933    c$$$         DO K=1,5 ! BFGS
934    c$$$            U(K) = DAL(K)/DOWN1 - VECTEMP(K)/DOWN2
935    c$$$         ENDDO
936             DO I=1,5
937                DO J=1,5
938                   CHI2DD(I,J) = COV(I,J)/2.
939         $              +DAL(I)*DAL(J)/DOWN1
940         $              -VECTEMP(I)*VECTEMP(J)/DOWN2
941    c$$$     $              +DOWN2*U(I)*U(J) ! BFGS
942                ENDDO
943             ENDDO
944          ENDIF
945    
946          RETURN
947          END
948          
949  *****************************************************************  *****************************************************************
950  *  *
951  *     Routine to compute the track intersection points  *     Routine to compute the track intersection points
# Line 634  c      COMMON/TRKD/TRKVERBOSE Line 984  c      COMMON/TRKD/TRKVERBOSE
984  c        c      
985        DIMENSION AL_P(5)        DIMENSION AL_P(5)
986  *      *    
987        DO I=1,nplanes  cpp      DO I=1,nplanes
988           ZV(I)=ZM(I)            !  cpp         ZV(I)=ZM(I)            !
989        ENDDO        cpp      ENDDO      
990  *      *    
991  *     set parameters for GRKUTA  *     set parameters for GRKUTA
992  *      *    
# Line 654  c       Line 1004  c      
1004  c$$$      print*,'POSXY (prima) ',vout  c$$$      print*,'POSXY (prima) ',vout
1005    
1006        DO I=1,nplanes        DO I=1,nplanes
1007           step=vout(3)-zv(i)  c$$$         ipass = 0 ! TEST
1008    c$$$         PRINT *,'TRACKING -> START PLANE: ',I ! TEST
1009    cPPP         step=vout(3)-zm(i)
1010    cPP         step=(zm(i)-vout(3))/VOUT(6)
1011   10      DO J=1,7   10      DO J=1,7
1012              VECT(J)=VOUT(J)              VECT(J)=VOUT(J)
1013              VECTINI(J)=VOUT(J)              VECTINI(J)=VOUT(J)
1014           ENDDO           ENDDO
1015    cPPP         step=vect(3)-zm(i)
1016             IF(VOUT(6).GE.0.) THEN
1017                IFAIL=1
1018                if(TRKVERBOSE)      
1019         $           PRINT *,'posxy (grkuta): WARNING ===> backward track!!'
1020                RETURN
1021             ENDIF
1022             step=(zm(i)-vect(3))/VOUT(6)
1023   11      continue   11      continue
1024           CALL GRKUTA(CHARGE,STEP,VECT,VOUT)           CALL GRKUTA(CHARGE,STEP,VECT,VOUT)
1025    c$$$         ipass = ipass + 1 ! TEST
1026    c$$$         PRINT *,'TRACKING -> STEP: ',ipass,' LENGHT: ', STEP ! TEST
1027           IF(VOUT(3).GT.VECT(3)) THEN           IF(VOUT(3).GT.VECT(3)) THEN
1028              IFAIL=1              IFAIL=1
1029              if(TRKVERBOSE)              if(TRKVERBOSE)
# Line 696  c$$$            if(.TRUE.)print*,'step', Line 1059  c$$$            if(.TRUE.)print*,'step',
1059           AYV(I)=DATAN(VOUT(5)/VOUT(6))*180./ACOS(-1.)           AYV(I)=DATAN(VOUT(5)/VOUT(6))*180./ACOS(-1.)
1060  *     -----------------------------------------------  *     -----------------------------------------------
1061    
1062             IF(TRACKMODE.EQ.1) THEN
1063    *     -----------------------------------------------
1064    *        change of energy by bremsstrahlung for electrons
1065                VOUT(7) = VOUT(7) * 0.997 !0.9968
1066    *     -----------------------------------------------
1067             ENDIF
1068    c$$$         PRINT *,'TRACKING -> END' ! TEST
1069    
1070        ENDDO        ENDDO
1071    
1072  c$$$      print*,'POSXY (dopo) ',vout  c$$$      print*,'POSXY (dopo) ',vout
# Line 733  c$$$      print*,'POSXY (dopo) ',vout Line 1104  c$$$      print*,'POSXY (dopo) ',vout
1104           YM(IP) = -100.         !0.           YM(IP) = -100.         !0.
1105           XM_A(IP) = -100.         !0.           XM_A(IP) = -100.         !0.
1106           YM_A(IP) = -100.         !0.           YM_A(IP) = -100.         !0.
1107  c         ZM_A(IP) = 0           ZM_A(IP) = fitz(nplanes-ip+1) !init to mech. position
1108           XM_B(IP) =  -100.         !0.           XM_B(IP) =  -100.         !0.
1109           YM_B(IP) =  -100.         !0.           YM_B(IP) =  -100.         !0.
1110  c         ZM_B(IP) = 0           ZM_B(IP) = fitz(nplanes-ip+1) !init to mech. position
1111           RESX(IP) = 1000.       !3.d-4           RESX(IP) = 1000.       !3.d-4
1112           RESY(IP) = 1000.       !12.d-4           RESY(IP) = 1000.       !12.d-4
1113           XGOOD(IP) = 0           XGOOD(IP) = 0
1114           YGOOD(IP) = 0           YGOOD(IP) = 0
1115             DEDXTRK_X(IP) = 0
1116             DEDXTRK_Y(IP) = 0
1117             AXV(IP) = 0
1118             AYV(IP) = 0
1119             XV(IP) = -100
1120             YV(IP) = -100
1121        enddo        enddo
1122    
1123        return        return
# Line 813  c      IMPLICIT DOUBLE PRECISION (A-H,O- Line 1190  c      IMPLICIT DOUBLE PRECISION (A-H,O-
1190        ENDDO        ENDDO
1191        IFLAG=0                   !no debug mode        IFLAG=0                   !no debug mode
1192        CALL TRICIRCLE(NP,XP,ZP,AP,RP,CHI,XC,ZC,RADIUS,IFLAG)        CALL TRICIRCLE(NP,XP,ZP,AP,RP,CHI,XC,ZC,RADIUS,IFLAG)
1193  c      print*,' circle: ',XC,ZC,RADIUS,' --- ',CHI,IFLAG  
1194    c$$$      print*,' circle: ',XC,ZC,RADIUS,' --- ',CHI,IFLAG
1195    c$$$      print*,' XP ',(xp(i),i=1,np)
1196    c$$$      print*,' ZP ',(zp(i),i=1,np)
1197    c$$$      print*,' AP ',(ap(i),i=1,np)
1198    c$$$      print*,' XP ',(rp(i),i=1,np)
1199    
1200        IF(IFLAG.NE.0)GOTO 10 !straigth fit        IF(IFLAG.NE.0)GOTO 10 !straigth fit
1201        if(CHI.gt.100)GOTO 10 !straigth fit  c      if(CHI.gt.100)GOTO 10 !straigth fit
1202        ARG = RADIUS**2-(ZINI-ZC)**2        ARG = RADIUS**2-(ZINI-ZC)**2
1203        IF(ARG.LT.0)GOTO 10       !straigth fit        IF(ARG.LT.0)GOTO 10       !straigth fit
1204        DC = SQRT(ARG)              DC = SQRT(ARG)      
# Line 825  c      print*,' circle: ',XC,ZC,RADIUS,' Line 1208  c      print*,' circle: ',XC,ZC,RADIUS,'
1208        DEF=100./(RADIUS*0.3*0.43)        DEF=100./(RADIUS*0.3*0.43)
1209        IF(XC.GT.0)DEF=-DEF        IF(XC.GT.0)DEF=-DEF
1210                
1211    
1212    
1213        IF(ABS(X0).GT.30)THEN        IF(ABS(X0).GT.30)THEN
1214  c$$$         PRINT*,'STRANGE GUESS: XC,ZC,R ',XC,ZC,RADIUS  c$$$         PRINT*,'STRANGE GUESS: XC,ZC,R ',XC,ZC,RADIUS
1215  c$$$     $     ,' - CHI ',CHI,' - X0,AX,DEF ',X0,AX,DEF  c$$$     $     ,' - CHI ',CHI,' - X0,AX,DEF ',X0,AX,DEF
# Line 871  c$$$     $     ,' - CHI ',CHI,' - X0,AX, Line 1256  c$$$     $     ,' - CHI ',CHI,' - X0,AX,
1256        AL(2) = Y0        AL(2) = Y0
1257        tath  = sqrt(AY**2+AX**2)        tath  = sqrt(AY**2+AX**2)
1258        AL(3) = tath/sqrt(1+tath**2)        AL(3) = tath/sqrt(1+tath**2)
 c$$$      IF(AX.NE.0)THEN  
 c$$$         AL(4)= atan(AY/AX)  
 c$$$      ELSE  
 c$$$         AL(4) = acos(-1.)/2  
 c$$$         IF(AY.LT.0)AL(4) = AL(4)+acos(-1.)  
 c$$$  ENDIF  
 c$$$      IF(AX.LT.0)AL(4)= acos(-1.)+ AL(4)  
 c$$$      AL(4) = -acos(-1.) + AL(4) !from incidence direction to tracking ref.sys.  
   
 c$$$      AL(4) =  0.  
 c$$$      IF(AX.NE.0.AND.AY.NE.0)THEN  
 c$$$         AL(4)= atan(AY/AX)  
 c$$$      ELSEIF(AY.EQ.0)THEN  
 c$$$         AL(4) = 0.  
 c$$$         IF(AX.LT.0)AL(4) = AL(4)+acos(-1.)          
 c$$$      ELSEIF(AX.EQ.0)THEN  
 c$$$         AL(4) = acos(-1.)/2  
 c$$$         IF(AY.LT.0)AL(4) = AL(4)+acos(-1.)  
 c$$$      ENDIF  
 c$$$      IF(AX.LT.0)AL(4)= acos(-1.)+ AL(4)  
 c$$$      AL(4) = -acos(-1.) + AL(4) !from incidence direction to tracking ref.sys.  
   
 c$$$      AL(4)=0.  
 c$$$      IF( AX.NE.0.OR.AY.NE.0. ) THEN  
 c$$$         AL(4) = ASIN(AY/SQRT(AX**2+AY**2))  
 c$$$         IF(AX.LT.0.) AL(4) = ACOS(-1.0)-AL(4)  
 c$$$      ENDIF  
1259    
1260        AL(4)=0.        AL(4)=0.
1261        IF( AX.NE.0.OR.AY.NE.0. ) THEN        IF( AX.NE.0.OR.AY.NE.0. ) THEN
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