Physikalisches Wahlfach: Methoden der Datenanalyse (PW)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Elective Course in Physics: Methods of Data Analysis)
(Prüfungsordnungsmodul: Physics elective courses)

Lectures:

• • Methoden der Datenanalyse (PW Datenanalyse)
    (Vorlesung, 2 SWS, Ira Jung-Richardt, Wed, 8:00 - 10:00, SRTL (307); single appointment on 1.2.2016, 9:00 - 12:00, SRTL (307); starting 21.10.2015; Aufgrund von Bauarbeiten am Physikalischen Institut wird die Vorlesung im SRTL 333 (2. OG im Tandemlabor mit Physikalischen Institut per Glasgang verbunden) stattfinden.)
  • Übungen zur Vorlesung "Methoden der Datenanalyse"
    (Übung, 2 SWS, Ira Jung-Richardt, Thu, 8:00 - 10:00, CIP-Pool in der Physik)

Inhalt:

Die Vorlesung bietet einen Überblick über die wichtigsten Methoden zur statistisch korrekten Auswertung von Messdaten. Sie vertieft die im Praktikum erlernten Techniken und legt den Grundstein für Bachelor- und Master-Arbeiten in der experimentellen Physik. Wir werden beim Erlernen der Methoden so weit möglich auf unsere Intuition setzen, und ein tieferes Verständnis der verschiedenen Konzepte anstreben.
Die Statistik ist eng mit der Wahrscheinlichkeitsrechnung verknüpft. Wir werden uns deshalb im ersten Teil der Vorlesung mit den Begriffen Wahrscheinlichkeit und Wahrscheinlichkeitsverteilungen beschäftigen. Der zweite Teil der Vorlesung beginnt mit einer Einführung in Messfehler und Fehlerrechnung, bevor wir uns mit komplizierteren Dingen wie Parameterschätzungen (etwa "Fits") und Konfidenzintervallen ("wie groß ist mein Vertrauen in die Richtigkeit meiner Messung?") zuwenden. Es folgen Hypothesentests ("Ist ein bestimmtes Modell mit der Beobachtung verträglich?"). Am Ende der Vorlesung werden wir uns mit Entfaltung und maschinellem Lernen beschäftigen.
Zum Bearbeiten der Übungen werden wir häufiger den Computer benutzen, und deshalb kleinere Programme mit dem Analysepaket ROOT (C++ basiert) entwickeln, was ganz nebenbei auf die Datenanalyse im Rahmen einer Master-Arbeit vorbereitet.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erläutern die wesentliche Inhalte der Vorlesung

• wenden die Methoden auf konkrete Beispiele an

Literatur:

Roger J. Barlow: "Statistics: A Guide to the Use of Statistical Methods in the Physical Sciences", ISBN-10: 0471922951
W. J. Metzger: "Statistical Methods in Data Analysis" (freier Download vom Web)
Gerhard Bohm & Günter Zech, "Einführung in die Statistik und Messwertanalyse für Physiker", ISBN-10: 3540257594 (freier Download vom Web)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Physikalisches Wahlfach: Methoden der Datenanalyse (Prüfungsnummer: 634161)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: WS 2015/2016 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Ira Jung-Richardt