Sirri, Gabriele

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Analisi Statistica dei dati nella Fisica Nucl. e Subnucl. [Laboratorio]26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 1Gabriele SirriIstituto Nazionale di Fisica Nucleare2015.03.26 • Alcune formalità…• Introduzione a ROOT•  ROOT Warm Up …. (Esercizio 0)   •  Home work (Esercizio 1)26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 2SommarioFormalità26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 3Calendario26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 4• Lunedì 23 febbraio 2015: M. SioliMARZO• Lunedì 2 marzo 2015: M. SioliGiovedì 5 marzo 2015: T. Chiarusi• Lunedì 9 marzo 2015: M. SioliGiovedì 12 marzo 2015: M. Sioli• Lunedì 16 marzo 2015: M. SioliGiovedì 19 marzo 2014: T. Chiarusi• Lunedì 23 marzo 2015: M. SioliGiovedì 26 marzo 2015: M. Sioli Giovedì 26 marzo 2015: G. Sirri• Lunedì 30 marzo 2015: M. SioliAPRILE• Giovedì 2 aprile 2015: T. ChiarusiGiovedì 2 aprile 2015: G. Sirri• Giovedì 9 aprile 2015: M. Sioli• Lunedì 13 aprile 2015: M. Sioli Giovedì 16 aprile 2015: M. Sioli Giovedì 16 aprile 2015: G. Sirri • Lunedì 20 aprile 2015: M. Sioli Giovedì 23 aprile 2015: T. Chiarusi Giovedì 23 aprile 2015: G. Sirri• Giovedì 30 aprile 2015: G. Sirri Giovedì 30 aprile 2015: G. SirriMAGGIO• Lunedì 4 maggio 2015: M. Sioli Giovedì 7 maggio 2015: T. Chiarusi • Lunedì 11 maggio 2015: M. Sioli Giovedì 14 maggio 2015: G. Sirri Giovedì 14 maggio 2015: G. Sirri • Lunedì 18 maggio 2015: M. Sioli Giovedì 21 maggio 2015: T. Chiarusi • Lunedì 25 maggio 2015: M. Sioli Lunedì 14:00-16:00 (Aula C, Irnerio)Giovedì 11:00-13:00 (Aula C, Irnerio oppure Aula Didattica in Irnerio)Giovedì 16:00-18:00 (Aula C Irnerio)Programma A.A. 2014/201526/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 5• Introduzione a ROOT ( ROOT warm up )• Introduzione a RooFit.• RooFit (Workspace, Factory, Composite Model)• Introduzione a RooStats• RooStats– (Sensitivity plot, Hypothesis test, confidence intervals, … )• TMVAOgni lezione comprende una parte di esercitazioni .26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 6Materiale on-lineControllate gli AVVISI …• MATERIALE DEL CORSOslides, esercizi, suggerimenti, soluzioni• REQUISITI PER L’USO DEL PORTATILE PERSONALE• Installazione ROOTe i Contenuti Utili !http://www.unibo.it/docenti/gabriele.sirri2• L’esercitazione consiste nel risolvere degli esercizi utilizzando lo strumento ROOT del CERN.• Vi sarà dato un foglio con gli esercizi che inizieremo a guardare insiemee che completerete eventualmente a casa• Il foglio di esercizi sarà disponibile in rete nel sito http://www.unibo.it/docenti/gabriele.sirri2tra i Contenuti Utili, Materiale per il Corso.• E’ possibile, se volete, lavorare in coppia26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 7 Esercitazioni (modalità)• La soluzione dell’esercizio deve essere inviata, entro la lezione successiva, all’indirizzo mail: gabriele.sirri2@unibo.it• Alla lezione successiva correggeremo insieme e/o commenteremo la soluzione di qualche esercizio.• Se per un qualunque motivo non siete riusciti a inviare la soluzione in tempo, avvisatemi.• Inviate comunque la vostra soluzione via mail anche se in ritardo. La non consegna sarà valutata.26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 8 Esercitazioni (soluzioni)• Le mie soluzioni saranno pubblicate sul sito, una volta raccolte le vostre e saranno visibili alla lista di distribuzione docenti-studenti:gabriele.sirri2.ASD-2015a cui vi invito ad iscrivervi (per il momento no password) 26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 9 Esercitazioni (soluzioni)26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 10 Esercitazioni … come , dove ?COMEPotete utilizzare i vostri portatili personali (Windows o Linux), in questo caso:• Installate ROOT . Per Linux seguite le istruzioni sul sito web del corso.• Se Windows, installate il compilatore Visual Studio Express (stessa versione con cui è compilato Root). Se non ci riuscite, farete senza ACLiC• Se Linux, accertatevi che di aver compilato il modulo RooFit : root[] gSystem->Load("libRooFit") ; DOVE ? 1) Aula Informatica (problemi di conflitto  necessita la revisione dell’orario) In laboratorio ci sono circa 10 pc Windows con ROOT per Windows e macchine virtuali con Scientific Linux 6 (e ROOT per Linux)oppure 2) in Aula C (cons: accesso alle risorse in rete)Eccezione solo per oggi26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 11Oggi faremo principalmente una semplice introduzione a ROOT, proveremo l’installazione e banali tutorial eccezionalmente gli studenti che ritengo di averesufficiente familiarità con ROOT possonoconsiderare la possibilità di uscire prima.Scaricate comunque l’Esercizio 1 e inviatemi via mail la soluzione.Introduzione a ROOT26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 1226/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 1326/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 1426/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 1526/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 1626/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 17• The ROOT Command Lineroot [ ] cout << "hello world!" << endl;• ROOT MacrosCreate a text file named helloscript.ccroot [ ] .x helloscript.cc• Compiling Code on the Fly   (ACLiC)root [ ] .x helloscript.cc+root [ ] .x helloscript.cc++• Building a Stand-Alone Application – Linking ROOT libraries to stand-alone application compiled with an external compiler (ex. gcc,  …) Many Ways to Use ROOTvoid helloscript() {cout << "hello world!" << endl; }Laboratorio Analisi Statistica dei Dati per HEP - G. Sirri - 2014 18Conclusioni per ROOT26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 19Molti di voi già conoscono ROOTUn po’ di pazienza per oggi (potete uscire prima).Se non conoscete ROOT non abbiate paura.Faremo qualche semplice esercizio oggi e imparete facendo. ROOT Warm Up …. (Esercizio 0)26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 20 Esercizio 0 26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 21L’esercizio è disponibile sul sito (per oggi fotocopie)• Abbiamo tempo, usatelo per «giocare» con ROOT• Fate domande ( a voi stessi, al vostro vicino o a me)• Questo dovrebbe essere solo un semplice «riscaldamento», non discuteremo di tutti i dettagli QUINDI fate domande, anche le più semplici ! Home work (Esercizio 1)26/03/2015 Analisi Statistica dei Dati in Fis. Nucl. e Subnucl. - G.Sirri 22Scaricate da http://www.unibo.it/docenti/gabriele.sirri2 (Contenuti Utili Materiale )- uniform.C: Program to illustrate use of random number and histogram classes- plotHist.C: Simple ROOT macro to plot the histogram.[1]Alcune variabili aleatorie 𝑟𝑖 sono uniformemente distribuite nell’intervallo [0,1]. Si modiﬁchi il programma uniform.C in modo da generare gli istogrammi di (a) 𝑥 = 𝑟1 + 𝑟2 − 1(b) 𝑥 = 𝑟1 + 𝑟2 + 𝑟3 + 𝑟4 − 2(c) 𝑥 =  𝑖=112 𝑟𝑖 − 6Si calcoli la media e la varianza delle variabili deﬁnite in (a)(b)(c) (sapendo che ciascun 𝑟𝑖 ha media 1/2 e varianza 1/12) e si confrontino con i valori che ottenete dagli istogrammi dei numeri generati (quando visualizzate gli istogrammi con ROOT viene mostrata la media e lo scarto quadratico medio). Si ricordi di aggiustare i valori minimo e massimo dell’asse 𝑥dell’istogramma in modo che includa tutti i valori generati. Si commenti sulla connessione tra gli istogrammi e il teorema del limite centrale. Dal ROOT command line si possono visualizzare gli istogrammi salvati su file anche con il TBrowser :> root uniform.root root[] new TBrowser Esercizio 1 - TESTOLaboratorio Analisi Statistica dei Dati per HEP - G. Sirri - 2014 23 Esercizio 1 - TESTO2. Si incrementi numValues e si confronti il tempo di esecuzione della macro nella modalita’ interpretata e nella modalita’ compilata con ACLiC3. Si modifichi uniform.C per generare random un istogramma distribuito secondo una gaussiana con media = 1 e sigma = 3 utilizzando numValues = 1000. Ricordarsi di aggiustare i valori max e min dell’asse X dell’istogramma.Si modifichi plotHist.C per visualizzare l’istogramma e sovrapporre un FIT gaussiano.Si modifichi plotHist.C per creare una TCanvas divisa in due.Nella prima meta’ : si disegni una p.d.f. Gaussiana con media 1 e sigma 1 e si sovrapponga una p.d.f. gaussiana con media 1 e sigma 3. Nella seconda meta’ : si prenda l’esercizio 3 e si disegni l’istogramma utilizzando marker • e errori di misura. Si sovrapponga il fit.Laboratorio Analisi Statistica dei Dati per HEP - G. Sirri - 2014 24

[1] ROOT

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[1] ROOT

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