實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五數(shù)據(jù)的搜集

數(shù)據(jù)的整理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（Statistics）

數(shù)據(jù)的分析

數(shù)據(jù)的評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法？研究采用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（包括搜集、整理、分析、評(píng)估等）的方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言

Statistics的詞源是state（國家）——國家的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對(duì)數(shù)學(xué)的要求

學(xué)習(xí)這門課的意義

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與學(xué)術(shù)道德（參考）

大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)的發(fā)展相關(guān)

開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律

LHC與GRID2第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五統(tǒng)計(jì)（statistics）?《辭海》

1.指統(tǒng)計(jì)資料，即反映大量現(xiàn)象數(shù)量特征的數(shù)字資料。如，人口統(tǒng)計(jì)。

2.指統(tǒng)計(jì)工作，即搜集、整理、分析和推斷統(tǒng)計(jì)資料的工作。如統(tǒng)計(jì)人數(shù)。

3.指統(tǒng)計(jì)學(xué)。如數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率統(tǒng)計(jì)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)等。AmericanHeritageDictionary

1.Themathematicsofthecollection,organization,andinterpretationofnumericaldata,especiallytheanalysisofpopulationcharacteristicsbyinferencefromsampling.

（與單數(shù)動(dòng)詞連用）統(tǒng)計(jì)學(xué)：搜集、組織、解釋數(shù)值數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)，尤指用樣本分析總體的特征者。

2.Numericaldata.

（與復(fù)數(shù)動(dòng)詞連用）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Merriam-WebsterOnlineDictionary

1.abranchofmathematicsdealingwiththecollection,analysis,interpretation,andpresentationofmassesofnumericaldata

2.acollectionof`quantitativedata

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言3第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五數(shù)據(jù)處理方法？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言Probability&Statistics

概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)（數(shù)理統(tǒng)計(jì)）——數(shù)學(xué)的兩個(gè)分支統(tǒng)計(jì)推斷（StatisticalReasoning）

根據(jù)帶隨機(jī)性的觀測數(shù)據(jù)，按照問題的條件，選用一定的模型，而對(duì)未知事物作出的、以概率形式表達(dá)的推斷。

例如，溫度作為物體冷熱程度的量度，并不描述組成物體的單個(gè)分子的能量，而是正比于分子動(dòng)能的統(tǒng)計(jì)平均值。

與演繹推理相對(duì)。4第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言自然科學(xué)的最終目標(biāo)是揭示自然界的基本規(guī)律概率論證和統(tǒng)計(jì)推斷方法越來越重要，在某些領(lǐng)域是必不可少的例如：概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法貫穿高能物理試驗(yàn)的整個(gè)過程在實(shí)驗(yàn)建議書中，要估計(jì)所需的人力和經(jīng)費(fèi)，給出實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案；在實(shí)驗(yàn)開始計(jì)劃時(shí)，要估計(jì)試驗(yàn)的規(guī)模，即要達(dá)到所需的精度，需要獲取多少事例；（繪制直方圖時(shí)，為避免漲落，需要足夠的數(shù)據(jù)量）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，要進(jìn)行大量的MonteCarlo模擬，估計(jì)探測器的接收度和探測效率；在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取階段，在線觸發(fā)判選系統(tǒng)選擇感興趣的事例，在線計(jì)算機(jī)將來自各子探測器的信號(hào)進(jìn)行初步的處理后將該事例寫到磁帶上；對(duì)所記錄的事例進(jìn)行檢查，去掉壞事例，修正實(shí)驗(yàn)偏差，進(jìn)行事例重建；用理論模型對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋，如果現(xiàn)有的理論模型不能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就要對(duì)模型進(jìn)行修正，在一些特殊的情況下，將導(dǎo)致新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。5第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論統(tǒng)計(jì)學(xué)概率論（理論模型）新的理論模型新的理論預(yù)言對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論之間的關(guān)系6第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五組合態(tài)態(tài)的數(shù)目(24)磁矩14641-4-2024通過概率論將理論具體化為統(tǒng)計(jì)分布二項(xiàng)式分布7第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言理論概率和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)某一可觀測量x和一組參數(shù)θ之間存在某種對(duì)應(yīng)關(guān)系（未知）理論：給定一組參數(shù)θ，可觀測量x的預(yù)期分布形式什么？概率論的問題實(shí)驗(yàn)：給定一組x的觀測值，確定θ的取值是什么？統(tǒng)計(jì)學(xué)的問題統(tǒng)計(jì)學(xué)在粒子物理中的應(yīng)用主要包括兩部分：參數(shù)估計(jì)（ParameterEstimation）：從一組觀測值，用統(tǒng)計(jì)的方法求出未知參數(shù)θ的值及其誤差。

徑跡擬合（中，P308）假設(shè)檢驗(yàn)（HypothesisTesting）：檢驗(yàn)理論模型所預(yù)言的參數(shù)值是否與實(shí)驗(yàn)所得的值一致。

反應(yīng)角分布（中，P369）8第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五徑跡擬合——參數(shù)估計(jì)的例子實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言參數(shù)：半徑ri，圓心坐標(biāo)

觀測量：粒子坐標(biāo)9第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言第一部分：概率論基礎(chǔ)知識(shí)；第二部分：MonteCarlo模擬；第三部分：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法；課程內(nèi)容10第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五概率論：為統(tǒng)計(jì)提供必要的工具

概率論是研究隨機(jī)現(xiàn)象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)分支。概率的基本概念：定義、性質(zhì)概率分布的基本性質(zhì)：概率密度函數(shù)、期望值、誤差傳遞、…特殊的概率分布函數(shù)：二項(xiàng)式分布、泊松分布、高斯分布、…實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分布的比較：分辨率和探測效率對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言課程內(nèi)容11第十一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五MonteCarlo模擬：概率論的一種應(yīng)用

利用隨機(jī)數(shù)對(duì)隨機(jī)過程進(jìn)行數(shù)值模擬的方法。隨機(jī)過程是隨時(shí)間演進(jìn)的隨機(jī)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)抽象。例如著名的馬爾可夫過程，布朗運(yùn)動(dòng)（維納）等。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言課程內(nèi)容12第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五統(tǒng)計(jì)學(xué)：概率論的一種應(yīng)用指數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)，研究如何有效地收集、整理和分析帶有隨機(jī)性的數(shù)據(jù)，并作出推斷和預(yù)測。這種推斷稱為統(tǒng)計(jì)推斷。數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)是隨著概率論的發(fā)展而發(fā)展起來的。當(dāng)人們認(rèn)識(shí)到，必須把數(shù)據(jù)看成是來自具有一定概率分布的總體，所研究的對(duì)象是這個(gè)總體而不能局限于數(shù)據(jù)本身之日，也就是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)誕生之時(shí)。置信區(qū)間、置信水平、顯著性水平；參數(shù)估計(jì)的基本概念；最大似然法；最小二乘法；假設(shè)檢驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言課程內(nèi)容13第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

第一章引言一些常用數(shù)據(jù)分析軟件的使用參考書：A.G.Frodesen,ProbabilityandStatisticsinParticlePhysics講稿：張學(xué)堯/zhangxueyao王永剛/wangyonggang/chinese/work/