DATA ANALYSIS TECHNIQUES FOR NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS
Anno accademico 2019/2020 - 1° anno - Curriculum NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS
Docenti: Alessia Rita TRICOMI e Giuseppe POLITI
Crediti: 6
SSD: FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 92 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 30 di laboratorio
Semestre: 2°
Crediti: 6
SSD: FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 92 di studio individuale, 28 di lezione frontale, 30 di laboratorio
Semestre: 2°
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | • Introduzione all’analisi dati in fisica nucleare e delle alte energie | |
| 2 | • Densità di probabilità e metodo Monte Carlo | |
| 3 | • Introduzione al C++ - parte I - Variabili. Input/Output. Funzioni. Puntatori e Reference. Operatori | |
| 4 | • Introduzione al C++ - parte II - Programmazione a oggetti. Classi. Overloading di operatori. Template class. Ereditarietà. Classi astratte. | |
| 5 | • Il pacchetto di analisi ROOT. Macro ed esempi di root. TTree. | |
| 6 | • Statistica Frequentista e Bayesiana. Statistiche di test. Metodi multivariati: discriminante di Fisher. | |
| 7 | • Analisi multivariate: Componenti Principali. Applicazioni alla fisica delle particelle e alla fisica nucleare. | |
| 8 | • Metodi multivariati: neural networks, probabilty density estimators, decision trees. | |
| 9 | • Esercitazione con ROOT e il pacchetto TMVA. Riempimento di un tree e visualizzazione delle variabili per segnale e fondo. Training di un discriminante di Fisher con TMVA e analisi dei risultati. | |
| 10 | • Goodness-of-fit. Test del chi2. Estimatori. Media e varianza. Metodo della Maximum Likehood | |
| 11 | • Extended Maximum Likelihood. Metodo dei minimi quadrati. Introduzione al pacchetto RooFit. | |
| 12 | • Intervalli di confidenza. Applicazioni ad estimatori Gaussiani e al metodo della Maximum Likelihood. Limite su un segnale, con e senza fondo, nell’approccio frequentista e bayesiano. | |
| 13 | • Limite in presenza di fondo nell'approccio classico e bayesiano. Limite con il test di Likelihood Ratio (Feldman-Cousins) e con il test CLs. Introduzione al pacchetto RooStats. | |
| 14 | • Sviluppo e analisi dati di un caso fisico reale (Interferometria HBT o Lineshape della Z o Ricerca del bosone di Higgs o Sezione d'urto ttbar) | |
| 15 | • Introduzione al pacchetto di simulazione GEANT4. Esempi di utilizzo. |