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《高能物理數據分析》根據英國劍橋大學出版社(Cambridge University Press)出版的R.Frnhwirth等人所著《高能物理數據分析》(Data Analysis Techniques for High-Energy Physics)一書的2000年版(第2版)譯出。 《高能物理數據分析》原著是一部在國際實驗高能物理界具有廣泛影響的著作，它系統地介紹了高能物理實驗數據分析涉及的各方面內容，主要包括在線實時分析和數據獲取后的離線分析兩大部分。在線分析包括事例的硬件實時觸發、軟件過濾和初步判選；離線分析包括帶電粒子尋跡、徑跡重建、粒子簇射重建、高速帶電粒子產生的切侖科夫環像重建、徑跡擬合、事例初級和次級頂點擬合等。此外，還簡要描述了實驗數據的物理分析方法，包括數據提取和選擇的基本原理，利用圖形來詮釋數據和進行事例顯示等。書中列舉了許多實際的例子和大量原著的文獻，以幫助讀者深入理解所闡述的內容。 本書可供從事粒子物理、核物理、重離子物理、粒子天體物理、宇宙線物理、探測器設計和製造的實驗物理工作者、工程師和研究生，以及大專院校相關專業師生參考。
目次
中譯本序
譯者的話
第2版序
第1版序
縮寫詞
符號
導言
第1章 實驗數據的實時觸發與過濾
1.1 觸發與過濾的定義及目標
1.1.1 粒子加速器的一般性能
1.1.2 次級束流
1.1.3 散射實驗中的能量平衡
1.1.4 亮度
1.1.5 加速器的時間結構
1.1.6 不同種類加速器的事例率
1.1.7 本底事例率
1.2 觸發方案
1.2.1 在線數據減低
1.2.2 電子器件的死時間
1.2.3 真符合與假符合、偶然符合
1.2.4 多級觸發
1.3 排隊論、隊列模擬和可靠性
1.3.1 排隊論
1.3.2 隊列模擬
1.3.3 可靠性理論
1.4 觸發的分類
1.4.1 基於事例拓撲的觸發
1.4.2 基於粒子種類的觸發
1.4.3 基於能量沉積的觸發
1.4.4 基於丟失能量的觸發
1.4.5 基於不變質量的觸發
1.4.6 基於相互作用點(頂點)的觸發
1.4.7 接收度
1.5 觸發的示例
1.5.1 固定流觸發
1.5.2 基於集總延遲線的尋跡觸發
1.5.3 基於內存查表法的尋跡觸發
1.5.4 基於可編程陣列的徑跡觸發
1.5.5 基於變流程數據驅動處理電路的徑跡觸發
1.5.6 基於內容可定址存儲器和查表法的徑跡微程序處理電路
1.5.7 基於能量的觸發
1.5.8 基於不變質量的數據驅動觸發
1.5.9 基於神經網絡對中性π介子的觸發
1.5.10 基於頂點的觸發
1.5.11 基於短壽命粒子在硅微條探測器申作用頂點的觸發
1.6 觸發的實現
1.6.1 電子器件
1.6.2 神經網絡芯片
1.6.3 流水線
1.7 多線編程
1.7.1 數字信號處理器(DSP)
1.7.2 並行處理
1.8 通訊線和總線系統
1.8.1 同步與異步總線
1.8.2 尋址
1.8.3 數據傳輸
1.8.4 控制線
1.8.5 響應
1.8.6 中斷
1.8.7 多主控插件及總線仲裁
1.8.8 物理實驗中采用總線的特點
1.8.9 MicroTCA的特性
1.8.10 數據總線的標準化
第2章 模式識別
2.1 尋跡基礎
2.1.1 徑跡探測器
2.1.2 徑跡模型
2.2 模式識別原理
2.2.1 模式空間
2.2.2 訓練樣本和協方差矩陣
2.2.3 對象分類
2.2.4 特徵空間
2.2.5 類、原型和測度
2.2.6 模板比配
2.2.7 線性特徵提取
2.2.8 最小生成樹(MST)
2.2.9 組合優化
2.3 尋跡基本原理
2.3.1 點的去除
2.3.2 徑跡品質
2.3.3 利用投影或空間點位置尋跡
2.3.4 徑跡交疊的處理
2.3.5 候選徑跡的相容性
2.3.6 尋跡效率
2.4 尋跡方法
2.4.1 分類
2.4.2 局域方法
2.4.3 全局方法
2.5 粒子簇射搜尋
2.5.1 一些定義
2.5.2 量能器中的物理過程
2.5.3 量能器參數
2.5.4 簇射參數
2.5.5 簇射模擬
2.5.6 量能器算法實例
2.6 環像切侖科夫計數器的粒子鑒別
2.6.1 環像切侖科夫技術
2.6.2 利用環像切侖科夫探測器分析數據的實例
第3章 徑跡和頂點擬合
3.1 徑跡擬合的任務
3.1.1 本章使用的符號
3.2 徑跡參數的估計
3.2.1 基本概念
3.2.2 最小二乘法(LSM)全局徑跡擬合
3.2.3 關於估計理論的若干評述
3.2.4 擬合優度檢驗
3.2.5 最小二乘法的遞歸徑跡擬合(卡爾曼濾波)
3.2.6 穩健濾波
3.3 帶電粒子徑跡擬合
3.3.1 徑跡模型
3.3.2 權矩陣
3.3.3 徑跡元合併
3.3.4 數值極小化方法
3.4 連接多條徑跡形成頂點
3.4.1 基本概念
3.4.2 全局頂點擬合和卡爾曼濾波
3.4.3 徑跡連接和穩健頂點擬合
3.4.4 運動學約束
3.5 徑跡重建：實例和評述
第4章 數據分析的工具和概念
4.1 計算機中公式和數據的提取
4.2 數據訪問方法
4.3 圖形
4.4 多維分析
4.5 數據選擇
4.5.1 一個簡單的假想例子
4.5.2 一個取自實驗的例子
4.5.3 實際的結論
4.6 數據的累積、投影和圖形表示
4.6.1 數據分區
4.6.2 誤差分析
4.6.3 數據的圖形表示
參考文獻
索引
譯者的話
第2版序
第1版序
縮寫詞
符號
導言
第1章 實驗數據的實時觸發與過濾
1.1 觸發與過濾的定義及目標
1.1.1 粒子加速器的一般性能
1.1.2 次級束流
1.1.3 散射實驗中的能量平衡
1.1.4 亮度
1.1.5 加速器的時間結構
1.1.6 不同種類加速器的事例率
1.1.7 本底事例率
1.2 觸發方案
1.2.1 在線數據減低
1.2.2 電子器件的死時間
1.2.3 真符合與假符合、偶然符合
1.2.4 多級觸發
1.3 排隊論、隊列模擬和可靠性
1.3.1 排隊論
1.3.2 隊列模擬
1.3.3 可靠性理論
1.4 觸發的分類
1.4.1 基於事例拓撲的觸發
1.4.2 基於粒子種類的觸發
1.4.3 基於能量沉積的觸發
1.4.4 基於丟失能量的觸發
1.4.5 基於不變質量的觸發
1.4.6 基於相互作用點(頂點)的觸發
1.4.7 接收度
1.5 觸發的示例
1.5.1 固定流觸發
1.5.2 基於集總延遲線的尋跡觸發
1.5.3 基於內存查表法的尋跡觸發
1.5.4 基於可編程陣列的徑跡觸發
1.5.5 基於變流程數據驅動處理電路的徑跡觸發
1.5.6 基於內容可定址存儲器和查表法的徑跡微程序處理電路
1.5.7 基於能量的觸發
1.5.8 基於不變質量的數據驅動觸發
1.5.9 基於神經網絡對中性π介子的觸發
1.5.10 基於頂點的觸發
1.5.11 基於短壽命粒子在硅微條探測器申作用頂點的觸發
1.6 觸發的實現
1.6.1 電子器件
1.6.2 神經網絡芯片
1.6.3 流水線
1.7 多線編程
1.7.1 數字信號處理器(DSP)
1.7.2 並行處理
1.8 通訊線和總線系統
1.8.1 同步與異步總線
1.8.2 尋址
1.8.3 數據傳輸
1.8.4 控制線
1.8.5 響應
1.8.6 中斷
1.8.7 多主控插件及總線仲裁
1.8.8 物理實驗中采用總線的特點
1.8.9 MicroTCA的特性
1.8.10 數據總線的標準化
第2章 模式識別
2.1 尋跡基礎
2.1.1 徑跡探測器
2.1.2 徑跡模型
2.2 模式識別原理
2.2.1 模式空間
2.2.2 訓練樣本和協方差矩陣
2.2.3 對象分類
2.2.4 特徵空間
2.2.5 類、原型和測度
2.2.6 模板比配
2.2.7 線性特徵提取
2.2.8 最小生成樹(MST)
2.2.9 組合優化
2.3 尋跡基本原理
2.3.1 點的去除
2.3.2 徑跡品質
2.3.3 利用投影或空間點位置尋跡
2.3.4 徑跡交疊的處理
2.3.5 候選徑跡的相容性
2.3.6 尋跡效率
2.4 尋跡方法
2.4.1 分類
2.4.2 局域方法
2.4.3 全局方法
2.5 粒子簇射搜尋
2.5.1 一些定義
2.5.2 量能器中的物理過程
2.5.3 量能器參數
2.5.4 簇射參數
2.5.5 簇射模擬
2.5.6 量能器算法實例
2.6 環像切侖科夫計數器的粒子鑒別
2.6.1 環像切侖科夫技術
2.6.2 利用環像切侖科夫探測器分析數據的實例
第3章 徑跡和頂點擬合
3.1 徑跡擬合的任務
3.1.1 本章使用的符號
3.2 徑跡參數的估計
3.2.1 基本概念
3.2.2 最小二乘法(LSM)全局徑跡擬合
3.2.3 關於估計理論的若干評述
3.2.4 擬合優度檢驗
3.2.5 最小二乘法的遞歸徑跡擬合(卡爾曼濾波)
3.2.6 穩健濾波
3.3 帶電粒子徑跡擬合
3.3.1 徑跡模型
3.3.2 權矩陣
3.3.3 徑跡元合併
3.3.4 數值極小化方法
3.4 連接多條徑跡形成頂點
3.4.1 基本概念
3.4.2 全局頂點擬合和卡爾曼濾波
3.4.3 徑跡連接和穩健頂點擬合
3.4.4 運動學約束
3.5 徑跡重建：實例和評述
第4章 數據分析的工具和概念
4.1 計算機中公式和數據的提取
4.2 數據訪問方法
4.3 圖形
4.4 多維分析
4.5 數據選擇
4.5.1 一個簡單的假想例子
4.5.2 一個取自實驗的例子
4.5.3 實際的結論
4.6 數據的累積、投影和圖形表示
4.6.1 數據分區
4.6.2 誤差分析
4.6.3 數據的圖形表示
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