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Tese de Livre Docencia
DOI
10.11606/T.43.2014.tde-23102014-131712
Documento
Autor
Nome completo
Otaviano Augusto Marcondes Helene
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1988
Banca examinadora
Dietzsch, Olacio (Presidente)
Baumvol, Israel Jacob Rabin
Ferraz, Epaminondas Sansigolo de Barros
Lejbman, Iuda Dawid Goldman Vel
Steiner, Joao Evangelista
Título em português
PLANEJAMENTO E ANÁLISE ESTATÍSTICA DE EXPERIMENTOS EM FÍSICA
Palavras-chave em português
Estatística
Física
Resumo em português
Este trabalho discute alguns aspectos estatísticos relacionados à análise e planejamento de. experimentos em física. Os casos analisados correspondem a experimentos com poucos eventos bem como a experimentos com muitos eventos. O primeiro desses casos ocorre quando o número de eventos n é tal que n = In, ejou quando o número de eventos é comparável à flutuação estatística do ruído de fundo. São considerados experimentos com muitos eventos aqueles em que o desvio padrão é comparável com eventuais erros sistemáticos. É discutida a questão da definição de intervalos de confiança no caso de eventos que obedecem a distribuições de Poisson, sendo que entre as abordagens estatísticas estudadas a bayesiana com função densidade de probabilidade a priori uniforme é aquela que se mostrou em melhor acordo com o que se espera de um resultado em física experimental. No caso de experimentos com muitos eventos é mostrado que a explicitação de vínculos físicos entre os parâmetros ajustados pode contribuir para reduzir as consequências de eventuais erros sistemáticos. Ainda neste caso é mostrada a importância da preservação das matrizes de covariância em sua totalidade tanto para que o conteúdo probabilístico dos intervalos sejam conservados como para atualização dos parâmetros ajustados quando algum ou alguns deles forem medidos em outro experimento. Esta situação é ilustrada com resultado r.ecente de espectroscopia gama do 133Ba. A questão do estabelecimento de janelas em espectros multi canais com o fim de discriminar eventos de origens diferentes é estudada com base na quantidade de informação contida em dados experimentais. Neste caso mostra-se que a largura dessas janelas depende não apenas da forma do sinal correspondente aos eventos discriminados mas também da relação entre sua intensidade e a intensidade do ruído de fundo. o conceito de quantidade de informação é usado também na comparação de diferentes arranjos experimentais para, o estudo do duplo decaimento beta do 76Ge com alimentação do nível 2+ do 76se. Neste caso a evidência do decaimento é dada pela medida simultânea de duas grandezas diferentes. São comparadas duas maneiras de quantificar a informação nesse . experimento sendo que ambas mostraram o mesmo 'comportamento. Discute-se ainda a questão da mudança de calibração · de um espectro multicanal sem o comprometimento da flutuação estatística e, portanto, sem impossibilitar a realização de testes estatísticos.
Título em inglês
PLANNING AND STATISTICAL ANALYSIS OF EXPERIMENTS IN PHYSICS
Palavras-chave em inglês
Physics
Statistics
Resumo em inglês
This work focusses some statistical aspects of the design and analysis o f experiments in physics. Experirnents with small and large nurnbers of events are analyzed. Srnall number of events occurs whenever n ~ fri andjor the number of events are close to the background noise. Experirnent with large number of events is the one with the standard deviation comparable to sistematic errors. This work discusses the definition of confidence intervals for events that follow Poisson distributions; among. all statistical approaches studied the Bayesian one with uniform prior distribution is in better agreement to the experimental physics expectativa. For experiments with large number of events it is shown that the use of constraints among adjusted parameters is useful to reduLe sistematic errors. It is also shown that the use of the whole covariance matrix is important in order to preserve the probabilistic contents of intervals as well as to calculate new values for the adjusted parameters when some of them are measured in a new and independent experiment. These points are stressed with a recent experiment in gamma-ray spectroscopy of 133Ba.
 
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RE46254Helene.pdf (984.53 Kbytes)
Data de Publicação
2014-11-10
 
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