ROOT のバックアップ(No.17)

ROOTの覚書き(ROOT様と仲良くなりたいんだよ、現在多分はとこくらいの関係) †

UsersGuideはここにあり！
便利なクイックリファレンスはここ!
Minuit
...使用手順
...収束を見分ける
 技
...ROOTをC++とかで使う
...TGraphErrorsを使いこなす
...グラフの情報ボックスをいじくる
...ROOTでSharedObject
...ROOTで乱数を使う
...NTupleに詰め込む
...線を引く
...Gauss分布でfitしたときの面積を算出
 ROOT環境
...root解析をSGEに投げる

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Minuit †

Minuitを使うための備忘録。　

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使用手順 †

まずminuitを定義。

TMinuit minui(9);

この9は変数の数。

次に関数を定義してやる。FCNという。
それから、

minuit.SetFCN(function);

で関数をセット。関数はパラメータに対してフィッティングの正しさの基準となる値(χ^2,Likelihoodなど)を返す。これが最小化(時に最大化)するようなパラメータを探し、良いところで収束する。収束した時の値などは、minuit.GetParameter()でとってこれる。

それから、各変数のパラメータをセットする。たとえば

minuit.DefineParameter(0, "x", 0.0, 1.0, -200.0, 200.0);

なら、0番目のxという変数を0.0を初期値で、ステップは1.0、範囲は-200.0～200.まで、という意味になる。
もし変数を固定したいときには、

minuit.FixParameter(0);

とすれば良い。0は変数の番号。

実際に実行するときには

minuit.Migrad();

でOK。この場合はMigradというアルゴリズムを使う。他にもMinosとかいろいろあるらしい。

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収束を見分ける †

フィッティングの結果は、本当の値に近いところに収束するはず。それを判断するためのひとつの基準がEDM(Estimated Distance to the Minimum)というもの。これがある基準よりも小さくなったときに収束したとみなす。
逆に、これが基準をみたしていないときには、収束しなかったといえる。

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技 †

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ROOTをC++とかで使う †

この方が早くて便利だったりする。いろいろ楽だったりもする。でも身に余る技術だもんで、使いこなせない。そんな技術に振り回された過程をメモります。

GUIを呼び出したかったのでいろいろ調べた。
山下研
 つくばの方

結局おきまりとして、

#include "TApplication.h"
--main--
TApplication theApp("App", &argc, argv);

という感じでTApplication.hを読み込めば良いみたい。でも&argcとかは何でいるんだろう。全然意味分からんし、引数を取りたがりな自分としては邪魔です。なんとかしたい。

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TGraphErrorsを使いこなす †

TGraphErrorsがむかつくので、好きになれるように覚書き。

TGraphErrorsでレンジを設定
Drawオプションで"A"を使えば自動的にレンジを決めてくれるが、複数重ねた途端に、最初のグラフに引っ張られてむかつく存在になる。
そういうときのためにframeを使う。
```
TH1F *frame = gPad->DrawFrame(Xstrat,Ystart,Xend,Yend);
```
でレンジを決められる。このときは"A"オプションは不要。
canvasを分割している場合でも、フォーカスしているcanvasに適応される。

TGraphErrorsで軸を書く
frameを使っていれば
```
frame->GetXaxis()->SetTitle("xaxis");
```
でOK。

レジェンドを作る
てか、なんでレジェンドっていうのかな？調べても出てこないです。わからん。->「凡例」のことみたいです。
使い方は
```
TLegend *led = new TLegend(size,"");
leg->AddEntry(graph,name,optoin(ex."apl"));
```
で追加していける。

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グラフの情報ボックスをいじくる †

たとえばfit情報を出したいときは

gStyle->SetOptFit();

で出てくる・・・が、そのままだと往々にして文字が小さすぎるので、大きさを変える方法のメモ。
高さを変える

gStyle->SetStatH(3);

幅を変える

gStyle->SetStatW(0.15);

フォントのサイズを変える

gStyle->SetStatFontSize(30);

他にもいろいろできるみたい。

sameオプションで追加して書き込むときには"same"を"sames"にすることで、情報ボックスは再描画される。このときに、表示したものをオブジェクトに固めてやらないと統計ボックスは描画されない。

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ROOTでSharedObject †

まずライブラリを作る。たとえば適当にexample.ccを次のように書く。

void aho(void){
  std::cout << "aho!" << std::endl;
}

そのあとrootを立ち上げて、

>.x example.cc+

とすれば、勝手にexample_C.soファイルを生成してくれる。これで簡単にダイナミックに関数なんかを読み込める。すげー！
gccでやろうとしたが、普通のやり方では駄目みたい。できるらしいけど、僕は挫折。

その後soファイルは残るので、マクロで

gSystem->Load("example_C.so");

としてやれば、オブジェクトを読み込める。これで楽々プログラミング。

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ROOTで乱数を使う †

ここを参考にさせていただいた。

x = gRandom->Gaus(0,3);

でガウス分布に従う乱数をとってこれる。引数はmeanとsigma。この種類はいくつかあって、それぞれ引数が違う。種類は次のものがある。

Rndm() or Uniform(min,max), Gaus(mean,sigma), Exp(tau), BreitWigner(mean,sigma),
Landau(mean,sigma), Poisson(mean), Binomial(ntot,prob)

がしがし使っていこう。ちなみに、gRandomを使うには"TRandom.h"を読み込む必要あり。

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NTupleに詰め込む †

たとえば、こんな感じ。

TNtuple *ntuple = new TNtuple("h3","castum1","iev:z:Lmu:nphot");
for(...){
  .....
  ntuple->Fill(i,Z[i],peak[i],NOP[i]);
}

TNtuple構造体を定義してやるときに詰め込む要素の名前を指定してやって、あとは詰め込むだけ。この場合はh3というブランチに"iev","z","Lmu","nphot"というリーフをつけてやっている。こいつらは1イベントi毎に関連づけられた状態で詰め込まれていく。サイズを設定したりしたほうがよりよい。あとはこの応用です。

新しく作ったntupleを保存するには次の手順を踏めばOK。

TFile *tmproot = new TFile("tmp.root","recreate");
(たまにここで f->cd(); しないとだめなときがある)
TNtuple *hnew = (TNtuple*)f->FindObject("hnew");
hnew->Write();
tmproot->Close();

新しくつくったhnewのポインタをfというFileから探してきて、新しく作ったtmprootというところにwriteする。

注意
TNtuopleには一気に14個までしかFillできない。なので、それを超えるときには配列に詰め込んでやって、その配列を渡すしかない。配列の型はfloatにしないといけない。

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線を引く †

始点終点を指定すればOK。

TLine *line = new TLine(88,0,88,-300);

でいける。この場合は(88,0)から(88,-300)への直線を引いている。

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gauss分布でfitしたときの面積を算出 †

fitparameterの設定のときにgaussでなくgaussnで定義すれば、fitparameter0(P0)が面積になる。これはただ単に、fitする際の変数にしておくパラメータを高さから面積に変えただけ。

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ROOT環境 †

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root解析をSGEに投げる †

あんまり時間がかかる作業をさせるときに、自分の端末でやっていたら動作が遅くて大変。なのでbsubで他のマシンに仕事をさせる。
rootで気をつけることはDrawしたときに勝手にcanvaが表示されるので、

root -l -b -q aho.cc

のようにすると-b(バッチジョブフラグ)の効果で表示されなくなる。-qはマクロを実行したら勝手に終了させる引数で、これがないとjobが終わらない。
実行シェルの例。

#!/bin/csh 

cd WORK_DIRECTORY
root -l -b -q ana4_jobs.cc