Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV Odtwarzanie rozk ladów za pomoc a danych Monte Carlo Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka 31 lipca 2015 r. Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 1/32
Spis treści 1 Wstep 2 Dane 3 Odtwarzanie rozk ladów 4 Podsumowania i zastosowanie Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 2/32
Pseudo-rapidity Jest to wartość zwi azana z katem θ, znajduj acym siȩ pomiȩdzy kierunkiem lotu cz astki wyprodukowanej w zderzeniu, a kierunkiem zderzaj acej sie wi azki. η η = ln[tan( θ )] (1) 2 Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 3/32
Pȩd poprzeczny Wartość sk ladowej pȩdu cz asteczki w kierunku prostopad lym do wi azki. p t p t = p 2 x + p 2 y (2) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 4/32
Dane pomiarowe Struktura danych Dane pochodz ace z eksperymentu ATLAS. Wielkość danych 4 228 516 zrekontruowanych śladów 114 168 zarejestrowanych zderzeń Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 5/32
Dane pomiarowe Struktura danych Zawartość danych Wspó lrzȩdne po lożenia wierzcho lka Informacje nt. uruchomionych triggerów Liczba zrekonstruowanych śladów w danym zdarzenu Informacje nt. konkretnego śladu, czyli η, p t, θ, z 0, d 0, χ oraz liczba trafionych elementów detektora, nieaktywnych elementów detektora oraz spodziewana liczba trafień w detektor i liczba stopni swobody. Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 6/32
Dane z symulacji Struktura danych Monte Carlo Dane wytworzone metod a Monte Carlo. Wielkość danych 2 182 814 zrekonstruowanych śladów 56 777 zarejestrowanych zderzeń Dane podzielone na w pliki. Różnice Dane Monte Carlo poza informacjami z rekonstrukcji śladów zawieraj a również informacje o wszytkich czastkach obecnych w zderzeniu. Ponadto zawieraj a informacje o tym czy dana cz astka jest pierwotna czy wtórna. Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 7/32
Dane z symulacji Struktura danych Monte Carlo Zawartość danych Wszystkie poprzednie dane Każdy ślad posiada informacje o swoim typie tj. pierwotna lub wtórna i przypisanej mu cz astce, b adź o tym że jest fa lszywy. Posiadamy informacje o wszystkich cz astkach powsta lych w wyniku zderzenia (również tych niezarejestrowanych), wiemy o ich pedzie poprzecznym, pseudorapidity oraz pdgid i typie. Do powi azania śladów i czastek s luży unikatowy w zakresie danego zderzenia barcode, który posiada każda z cz astek. Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 8/32
Wydajność Pojȩcie wydajności Wydajność mówi nam o stosunku liczby zrekonstruowanych na ladowanych cz astek pierwotnych do wszystkich cz atek pierwotnych, które powsta ly w wyniku zderzenia. Wydajność ɛ = cz astki pierwotne zrekonstruowane cz astki pierwotne powsta le w zderzeniu (3) Przy odtwarzaniu rozk ladów jest nam potrzebna wydajność dla konkretnych przedzia lów zmiennych kinematycznych (η, p t ), a nie sama średnia dla ca lych danych. Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 9/32
Wydajność Wydajność w funkcji η Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 10/32
Wydajność Wydajność w funkcji η - CERN Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 11/32
Test obliczonej wydajności Test odtworzenia rozk ladu pseudorapidity (ten sam zbiór danych) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 12/32
Test obliczonej wydajności Test odtworzenia rozk ladu pȩdu (ten sam zbiór danych) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 13/32
Test obliczonej wydajności Test odtworzenia rozk ladu pseudorapidity (inny zbiór danych) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 14/32
Test obliczonej wydajności Test odtworzenia rozk ladu pseudorapidity (inny zbiór danych) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 15/32
Test obliczonej wydajności Test odtworzenia rozk ladu pȩdu (inny zbiór danych) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 16/32
Odtwarzanie rozk ladów Rozk lad pseudorapidity zrekonstruowanych cz astek Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 17/32
Odtwarzanie rozk ladów Odtworzony rozk lad pseudorapidity Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 18/32
Odtwarzanie rozk ladów Odtworzony rozk lad pseudorapidity - CERN Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 19/32
Odtwarzanie rozk ladów Rozk lad pȩdu poprzecznego zrekonstruowanych cz astek Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 20/32
Odtwarzanie rozk ladów Odtworzony rozk lad pȩdu poprzecznego Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 21/32
Odtwarzanie rozk ladów Rozk lad pȩdu poprzecznego zrekonstruowanych cz astek - CERN Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 22/32
Krotność Rozk lad krotności Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 23/32
Test obliczania rozk ladu Test odtworzenia rozk ladu krotnosci Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 24/32
Test obliczania rozk ladu Test odtworzenia rozk ladu krotnosci (inne dane) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 25/32
Iteracyjne rozwik lywanie macierzy Wzór Bayesa w naszym wypadku: P(C i E j ) = E - zaobserwowane zdarzenie C - zdarzenie, które je spowodowa lo P(E j C i )P 0 (C i ) nc l=1 P(E j C l )P 0 (C l ) (4) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 26/32
Iteracyjne rozwik lywanie macierzy Algorytm n(c i ) = gdzie: n E j=1 n(e j )P(C i E j ) (5) n(c i ) - liczba zdarzeń z i cz astkami n(e i ) - liczba zdarzeń z i cz astkami zrekonstruowanymi M ij = P(E j C i )P 0 (C i ) [ n E l=1 P(E l C i )][ n C l=1 P(E j C l )P 0 (C l )] (6) n(c i ) = n E j=1 n(e j )M ij (7) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 27/32
Krotność Odtworzona krotność Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 28/32
Krotność Macierz M Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 29/32
Podsumowanie Wnioski i spostrzeżenia Testy obliczonej wydajności pozwalaj a uznać, że zosta la ona wyliczona poprawnie Odtworzone rozk lady s a zgodne z oczekiwaniami B lȩdy wynikaj a miȩdzy innymi z nieuzwzglȩdnienia triggerow (zw laszcza dla ma lych krotności) Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 30/32
Podsumowanie Bibliografia http://atlas.web.cern.ch/atlas/groups/physics/confnotes/a CONF-2015-028/ Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 31/32
Podsumowanie Koniec Dziekujȩ za uwagȩ Jakub Cholewiński, pod opiek a dr hab. Krzysztofa Woźniaka Analiza zrekonstruowanych śladów w danych pp 13 TeV 32/32