Statistische Methoden in der Datenanalyse

Wintersemester 2017/18

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Dozent:

Prof. Dr. Ulrich Landgraf:    Tel. 203 5857, landgraf -at-  physik.uni-freiburg.de

Vorlesungen:

Datum:  Montag (jede Woche): 14-16 h, Mittwoch (18.10, 08.11., 22.11., 06.12, 20.12., 10.1., 24.1.) 14:00-16:00
Raum:  HS II

Übungen:

Datum: Dienstag (07.11, 21.11, 05.12, 19.12., 23.1.) 8:30-10:00
Raum:  Seminarraum GMH

Datum: Mittwoch (25.10., 15.11, 29.11., 13.12., 17.1.) 14:00-16:00
Raum:  HS II

Klausur:

Datum: Mittwoch, 31.1. 2018, 14:15
Raum:  HS II

Program:

Die Vorlesung stellt grundlegende Konzepte der Statistik vor, behandelt die oft verwendeten Wahrscheinlichkeitsverteilungen und wird Sie in die "Monte Carlo Methode" einführen.

Danach wird die Bestimmung von Parametern von theoretischen Vorhersagen besprochen. Die hauptsächlich verwendeten Methoden dafür, die Maximum-Likelihood-Methode und die Methode der kleinsten Fehlerquadrate werden erklärt.

Ein weiterer Teil der Vorlesung wird sich mit dem Test von statistischen Hypothesen befassen. Es wird behandelt, wie man die Signifikanz angibt, mit der eine Hypothese aufgrund der vorhandenen Daten akzeptiert oder widerlegt werden kann. Auch die Bestimmung von Konfidenzintervallen und Ausschlussgrenzen wird vorgestellt.

In den Übungen werden moderne Computerwerkzeuge benutzt um (Pseudo-) Daten zu simulieren und statistische Grüßen zu berechnen.


Literatur:

* Cowan, Statistical Data Analysis, Oxford Univ Press
* Brandt, Datenanalyse: Mit statistischen Methoden und Computerprogrammen, Spektrum Akademischer Verlag
* Barlow, Statistics: A Guide to the Use of Statistical Methods in the Physical Sciences, Wiley VCH
* Blobel und Lohrmann, Statistische und numerische Methoden der Datenanalyse, Teubner Verlag

Vorlesungen:

Folien der Vorlesung   Extra

Übungen:

Das Ziel der Übungen ist es, die Benutzung statistischer Werkzeuge zu erlernen und sie auf neue Probleme anwenden zu künnen.

Wir werden zur Datenanalyse die frei erhältliche CERN software ROOT (http://root.cern.ch/ ) verwenden.

Übung
Datum
Thema
Aufgaben
Lösungen
0 25.10.2017 Einführung in das Programm ROOT Einführung in ROOT
1 25.10.2017 Erste Aufgaben mit dem Programm ROOT Aufgabe 1 Aufgabe 1.C,
Aufgabe 2.C,
Aufgabe 3.C,
Aufgabe 3.h,
Aufgabe 4_simple.C,
Aufgabe 4_canvas.C
2 07.11.2017 Binomialverteilung, bedingte Wahrscheinlichkeiten Aufgabe 2 Aufgabe 1.C,
Aufgabe 2.C,
Aufgabe 3.C,
Aufgabe 4.pdf,
3 15.11.2017 Poissonverteilung, Monte-Carlo-Methode Aufgabe 3 Aufgabe 1-2.pdf,
Aufgabe 2.C,
Aufgabe 3.C,
4 22.11.2017 Gaussverteilung, Transformation von Zufallsvariablen Aufgabe 4 Aufgabe 1-4.pdf,
Aufgabe 3.C,
Aufgabe 4.C,
5 29.11.2017 Grenzwertsatz der Statistik, Korrelationen Aufgabe 5 Aufgabe 1.C,
Aufgabe 2.C,
6 06.12.2017 Zweidimensionale Gaussverteilung Aufgabe 6 Aufgabe 1.pdf,
Aufgabe 1.C,
7 13.12.2017 Schätzer für Mittelwert der Landau-Funktion Aufgabe 7 Aufgabe 1.C,
8 10.01.2018 Methode der kleinsten Fehlerquadrate Aufgabe 8 Aufgabe 1.C,
9 17.01.2018 Nichtlineare Parameteranpassung Aufgabe 9 Aufgabe 1.C,

U. Landgraf 26.01.2018