Методика статистического анализа данных при планировании экспериментов по поиску новых явлений в физике высоких энергий

• Автор: Битюков, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Протвино
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Основные подходы к оценке результатов поисковых экспериментов в физике высоких энергий

1.1 Обнаружение новой физики в реальном эксперименте

1.2 Оценки качества планируемого эксперимента

1.2.1 Вероятность открытия

1.2.2 Значимость превышения сигнала над фоном

1.2.3 Вероятность принятия правильного решения

1.2.4 Разделимость гипотез

1.3 Комбинирование оценок значимости превышения сигнала над

фоном
1.3.1 Комбинирование тестов
1.3.2 Классификация оценок значимости превышения сигнала над фоном
1.3.3 Изучение комбинированной значимости методом Монте
Карло
2 Учет систематических и статистических неопределенностей
2.1 Классификация систематических неопределенностей
2.2 Типичные систематические неопределенности в экспериментах
на БАК
2.3 Обработка систематических неопределенностей
2.4 Оценка качества результатов планируемого эксперимента при
статистических и систематических неопределенностях

2.4.1 Взаимозависимость гамма-распределения и распределения Пуассона
2.4.2 Учет неопределенностей в оценке потоков сигнальных и
фоновых событий
2.4.3 Систематика, возникающая из теоретических построений
3 Метод комбинированного оценивания нескольких фоновых процессов
3.1 Описание метода
3.2 Численные результаты
3.3 Выводы
4 Большой адронный коллайдер и поиск новой физики при измерении 4-х струйных событий
4.1 Большой адронный коллайдер
4.2 Многопрофильные экспериментальные установки на БАК
4.2.1 Общие требования к детекторам КМС и АТЛАС
4.2.2 Детектор КМС
4.3 Классификация поиска новой физики на БАК
4.4 Возможности измерения сечения рождения четырехструйных
событий на Тэватроне и на БАК
4.4.1 Феноменология скалярных цветных октетов
4.4.2 Скварки в моделях с нарушением R-четности
4.4.3 Оценки КХД фона
4.4.4 Потенциал открытия БАК и Тэватрона
5 Исследование потенциала открытия суперсимметричной физики
5.1 Поиски суперсимметрии в случае МССМ с произвольными массами суперсимметричных частиц
5.1.1 Общий случай

5.1.2 Поиски суперсимметрии в случае МССМ с произволь-
ными массами суперсимметричных частиц в модели с эффективной суперсимметрией
5.1.3 Результаты
5.2 Рождение пар гайджино на БАК в случае неуниверсальности масс гайджино
5.2.1 Моделирование отклика детектора. Фоны
5.2.2 Результаты
5.3 Слептоны в тестовых точках БАК
5.3.1 Тестовые точки в пространстве параметров мСУГРА модели после УМАР
5.3.2 Рождение и распады слептонов
5.3.3 Детали моделирования событий
5.3.4 Сигнатура и фоны
5.3.5 Результаты
5.3.6 Левые и правые слептоны
5.4 Выводы
Заключение
Список литературы
Литература

бозоном Хиггса в расщепление масс при смешивании нейтральных К- и 13-мезонов.
ї(гь ль= 1 1 )
1(гь п,+ пь = 21.61)
і.. . ...-^яЙЖт я- , Гтз:
10 1Ь^Ч 20 25 30
Рис. 1.11: Тест равной вероятности для случая щ — 11 и п8 = 10.61 определяет критическую величину пс = 16 и, соответственно, вероятность неправильного решения к = 0.09. Мера разделимости гипотез в данном случае к = 0.1.
Заметим, что данная критическая величина в случае пуассоновского процесса с параметром /л ■ 1 практически сохраняет линейность со временем
п £ ___ г • І_.
Іп(ц3 + Ць) - 1п(ць) '
(1.38)
1.3. Комбинирование оценок значимости превышения сигнала над фоном
Рассмотрим возможные подходы к проблеме комбинирования оценок значимостей превышения сигнала над фоном. Это одна из основных проблем объединения результатов нескольких экспериментов, которые могут отличаться по времени и по месту проведения. Поскольку сама значимость уже есть некоторая мера, то объединение результатов возможно и при различных постановках измерений.
Уместно привести следующую цитату: “Пусть один эксперимент видит