实验数据处理方法

第一章 引言
• 在整个实验过程中，要进行大量的Monte Carlo模拟，估 计探测器的接收度和探测效率； • 在实验数据获取阶段，在线触发判选系统选择感兴趣的事 例，在线计算机将来自各子探测器的信号进行初步的处理 后将该事例写到磁带上； • 对所记录的事例进行检查，去掉坏事例，修正实验偏差， 进行事例重建； • 用理论模型对所得的实验结果进行解释，如果现有的理论 模型不能解释实验结果，就要对模型进行修正，在一些特 殊的情况下，将导致新规律的发现 。
• • • • • 置信区间、置信水平、显著性水平； 参数估计的基本概念； 最大似然法； 最小二乘法； 假设检验；
第一章 引言
一些常用数据分析软件的使用
参考书： A.G. Frodesen, Probability and Statistics in particle physics
实验数据处理方法
第一部分：概率论基础知识； 第二部分：Monte Carlo模拟； 第三部分：统计学方法；
实验数据处理方法
第一章 引言
第一章 引言
自然科学的最终目标揭示是自然界的基本规律。 统计推理和统计分析方法越来越重要，在某些领域是必不可 少的: 高能物理实验：自始至终要进行概率的讨论和统计推理 • 在实验开始计划时，要估计试验的规模，即要达到所需的 精度，需要获取多少事例； • 在实验建议书中，要估计所需的人力和经费，给出试验的 要点和设计方案； • 在整个实验过程中，要进行大量的Monte Carlo模拟，估 计探测器的接收度和探测效率；
第一章 引言
实验与理论之间的关系
实验
统计学
实验结果
理论模型（概率论）
理论
对实验结果进行 理论分析
指导实验
新的理论模型 新的理论预言
第一章 引言
理论 概率和统计 实验 设某一可观测量x和一组未知参数θ之间存在某种对应关系。
理论：给定一组参数θ，可观测量x的预期分布形式什么？ 概率论的问题
实验：给定一组x的观测值，θ的取值是什么？统计学 的问题 统计学在粒子物理中的应用主要包括两部分： 参数估计：从一组观测值，用统计的方法求出未知参数θ的值 及其误差； 假设检验：检验理论模型所预言的参数值是否与实验所得的 值一致 。
第一章 引言
课程内Hale Waihona Puke Baidu 概率理论：为统计提供必要的工具
• • • • 概率的基本概念：定义、性质 概率分布的基本性质：概率密度函数、期望值、误差传递、… 特殊的概率分布函数：二项式分布、泊松分布、高斯分布、… 实验数据和理论分布的比较：分辨率和探测效率对实验数据的影响
Monte Carlo模拟 统计学：