Zpracování dat z experimentů fyziky vysokých energií

V angličtině jsou přeloženy jen některé kapitoly

Plně funkční příklady jsou k dispozici

Celý text přednášky

Úkoly analýzi na které přednáška navazuje

Úkoly testovacích svazků na které přednáška navazuje

Úkoly formátů dat na které přednáška navazuje

Základní cíl

Na konci přednášky by student měl být schopen posoudit kvalitu nabraných dat a měl by rozumět typickým postupům spojeným s vyhodnocováním dat a měl by být schopný mnohé kroky zrealizovat vlastními silami.

Anotace – definice – vymezení přednášky

Statistiké metody nutné pro vyhodnocování dat z moderních detektorů, jejích použití např. pro měření vlastností detektorů, rekonstrukce dráhy částic a jejich průsečíků – vertexů, metody fitování a určování chyby měření, programový analytický balík ROOT.

Osnova

  1. Programovací techniky a programy pro vyhodnocování dat (ROOT a jeho použití)
  2. Druhy a způsoby nabírání dat, jejich organizace, analogové a digitální zdroje dat
  3. Vlastnosti nabíraných dat a jejich zdrojů, rovnice odezvy, signál / šum, S-křivky, časová odezva signálu, synchronizace, triggering, určováni chyb mìření
  4. Signál z detektorů: přechod od signálu detektoru k bodu v prostoru, rekonstrukce dráhy častice, rekonstrukce vertexu rozpadu častice, polohování detektorů (alignment)
  5. Signál z jiných detektorů (kalorimetr): analogové zpracování signálu, základy vyhodnocování spekter
  6. Práce na software velkých experimentů a jeho organizace, svìtová výpočtová distribuovaná sí – grid, Athena

Rozvrh (12 hodin)

Všechna cvičení jsou provádìné s daty z vnitřního detektoru experimentu ATLAS v letech 2001 – 2004 s použitím testovacích svazků
  1. Úvod do přednášky a její náplň, shrnutí statistických metod nejdůležitìjších pro výuku
  2. Úvod: shrnutí i rychlokurz programovacích technik a programů pro vyhodnocování dat, důraz na ROOT a jeho použití, základní operace (otevření datového souboru, uložení a zpřístupnìní dat), základní statistické operace připravené v programech a jejich využití, modifikace, iterování a fitování, histogramování dat, doporučení: JSF081 Výpočetní technika ve fyzice vysokých energií Cvičení: základní operace nad souborem nabraných dat, zobrazení uložených grafu a histogramů, nekteré další detaily
  3. Druhy a způsoby nabírání dat, jejich organizace, analogové a digitální zdroje dat
  4. Vlastnosti nabíraných dat a jejich zdrojů: rovnice odezvy, signál / šum, S-křivky
  5. Vlastnosti nabíraných dat a jejich zdrojů: časová odezva signálu, synchronizace, triggering (úvod) Cvičení: vyhodnocení a nafitování časové odezvy z detektoru
  6. Vlastnosti nabíraných dat a jejich zdrojů: statistiky nad nabranými daty, určováni chyb mìření
  7. Signál z detektorů: přechod od signálu detektoru k bodu v prostoru, rekonstrukce dráhy častice, rekonstrukce vertexu rozpadu častice
  8. Signál z jiných detektorů (kalorimetr): analogové zpracování signálu, základy vyhodnocování spekter
  9. Signál z detektorů: polohování detektorů (alignment) Cvičení: příklad rekonstrukce prostorového bodu
  10. Fitovací metody dat: analýza jednotlivých detektorů, fitování vlastní funkcí, automatizace tohoto procesu
  11. Fitovací metody dat: fitování dráhy částice, chyba fitu, nalezení vertexu častice
  12. Práce na software velkých experimentů a jeho organizace, svìtová výpočtová distribuovaná síť – grid, Athena projekt pro fyziky – příklad vzájemné konverze fyzika a programátora Cvičení: přiklad jemného alignmentu detektorů na základì nabraných dat
  13. Seznam příkladů a zdrojů pro další studium (14 příkladů nad reálnými daty, 38 studijních zdrojů, 156 stran)
Homepage