Recherche avancée
Catalogues >> Physique
Responsables :

François LE DIBERDER
  
Jean-Claude BRIENT
  


Niveau : Graduate

Langue du cours : Anglais

Période : Automne

Nombre d'heures : 56

Crédits ECTS : 6
PHY664 Méthodes d'analyse statistique et de simulation, expériences et physique des détecteurs


Les deux parties ci-dessous sont relativement indépendantes, et les cours correspondants seront répartis, en alternance, sur toute la période d'enseignement.

Partie A

Ce cours fournira une introduction aux techniques d'analyse de données. Le but est d'exposer les bases des probabilités et statistiques nécessaires pour exploiter les données expérimentales.
Les expériences de physique des hautes énergies peuvent consister soit en des mesures de précision basées sur des grands échantillons de données, soit en la recherche de nouveaux signaux dans des petits échantillons de données. Dans les deux cas, une bonne compréhension des méthodes statistiques est indispensable. Après un bref rappel des notions de probabilités, le cours aura comme principal sujet d'étude la méthode du chi2 dans un problème unidimensionnel, puis dans une situation multidimensionnelle. Le second sujet sera la méthode du maximum de vraisemblance, et des méthodes similaires. Le troisième sujet principal consistera en quelques techniques statistiques utilisées pour les recherches de nouveaux phénomènes. Enfin, une introduction aux analyses multivariées sera donnée.
Les mathématiques requises sont très élémentaires, sauf pour la démonstration des propriétés de la vraisemblance. Des exemples d'applications des techniques seront empruntés aux expériences actuelles et passées.

Bibliographie:
- "Statistical Methods in Experimental Physics”, Second Edition, Frederick James (CERN) World Scientific (2006).
- "Statistical Data Analysis”, Glen Cowan (London) Clarendon Press, Oxford (1998).

Partie B

Les domaines couverts par ce cours sont la conception d'une expérience et de son détecteur, et leur fonctionnement. Le but du cours est de fournir un bagage de haut niveau en vue d'un doctorat en physique expérimental, ainsi qu'un panorama complet pour un doctorat théorique.
La manière dont la science progresse est par des aller-retours entre les résultats théoriques et expérimentaux. La compréhension de ce processus et la manière dont les expériences peuvent fournir des réponses à des questions théoriques est le sujet de ce cours. Le cours présentera d'abord une introduction à la physique des détecteurs utilisés en physique des particules et des astroparticules. Une partie significative du cours sera dédiée à la compréhension de comment les questions théoriques influent directement la conception des expériences et le choix des détecteurs. On s'appuiera sur plusieurs exemples dans différents domaines de cette physique. Cette partie du cours comprendra une revue de la question centrale des erreurs systématiques dans les mesures.
Le cours fournira également une introduction aux logiciels et à l'environnement informatique, aux contraintes industrielles sur les grands détecteurs, à l'organisation mondiale des domaines et au management et à l'organisation de grands projets expérimentaux. Une revue des projets expérimentaux futurs sera donnée.

Bibliographie:
- "Radiation Detection and Measurement", Fourth Edition, Glenn F. Knoll (Univ. of Michigan, Ann Arbor) , September 2010 (2nd ed 1989)
- "Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments", A How-to approach , W.R. Leo , Springer-Verlag (2nd edition)

Dernière mise à jour : jeudi 3 février 2011

© Ecole Polytechnique 2013 - Réalisé par Winch Communication