Sammanfattning av Datorläran med exempel på analys av sönderfallsdata

Relevanta dokument
Inledning till OpenOffice Calculator Datorlära 2 FK2005

Datorövning 1 Calc i OpenOffice 1

Introduktion till Word och Excel

STOCKHOLMS UNIVERSITET FYSIKUM

Rättningsprogram för Experimentella Metoder 2010

Fysikexperiment, 7.5 hp 1

Rapportmall för Skogsmästarskolan 2018

MATLAB the Matrix Laboratory. Introduktion till MATLAB. Martin Nilsson. Enkel användning: Variabler i MATLAB. utvecklat av MathWorks, Inc.

Lektion 7. Radioaktivt sönderfall Bakgrundsräkning Vad är en hypotes? χ 2 -test (chi-kvadrattest) Fysikexperiment, 7.

Del A: Begrepp och grundläggande förståelse

Utformning av rapporter vid Kompetenscentrum för Schizofreni

M0038M Differentialkalkyl, Lekt 4, H15

Experimentella metoder 2014, Räkneövning 4

16. Max 2/0/ Max 3/0/0

Tentamen i matematik. f(x) = ln(ln(x)),

FÖRSÄTTSBLAD TILL TENTAMEN. ELLER (fyll bara i om du saknar tentamenskod): Datum: 16 januari Bordsnummer:

MINIMIKRAV VID RAPPORTSKRIVNING

FK2005 Datorövning 3

Första sidan är ett försättsblad (laddas ned från kurshemsidan) Alla frågor som nns i uppgiftstexten är besvarade

Börja programmera. Kapitel 4 i kompendiet Jämförande uttryck Villkorssatser Loopar (slingor) Funktioner. Läs inte avsnitt 4.2.3

f(x + h) f(x) h f(x) f(x h) h

Statistiska samband: regression och korrelation

Laboration 4: Stora talens lag, Centrala gränsvärdessatsen och enkla punktskattningar

Lathund fo r rapportskrivning: LATEX-mall. F orfattare Institutionen f or teknikvetenskap och matematik

Lektionsanteckningar 2: Matematikrepetition, tabeller och diagram

Anvisningar till rapporter i psykologi på B-nivå

1 OpenOffice Writer. 2 Grundläggande Writer. Datorövning 2 Writer i OpenOffice 1

Nedan redovisas resultatet med hjälp av ett antal olika diagram (pkt 1-6):

När man vill definiera en matris i MATLAB kan man skriva på flera olika sätt.

Appendix i instruktionen

Lösningar 15 december 2004

Att skriva rapport. Innehåll

Laboration 3. Funktioner, vektorer, integraler och felskattning

TENTAPLUGG.NU AV STUDENTER FÖR STUDENTER. Kursnamn Fysik 1. Datum LP Laboration Balkböjning. Kursexaminator. Betygsgränser.

Högskoleprovet Kvantitativ del

Forskningsmetodik 2006 Lektion 3

STOCKHOLMS UNIVERSITET VT 2011 Avd. Matematisk statistik GB DATORLABORATION 1: TIDSSERIER.

Matematik Steg: Bas. Mål att sträva mot Mål Målkriterier Omdöme Åtgärder/Kommentarer

Grundläggande matematisk statistik

Experimentella metoder, FK3001. Datorövning: Finn ett samband

Kontrollera att följande punkter är uppfyllda innan rapporten lämnas in: Första sidan är ett försättsblad (laddas ned från kurshemsidan)

En pendels svängningstid

Introduktion till MATLAB

Texten är en omarbetning av en text skriven av Rikard Bögvad för kursen Matematik I (30 hp).

Dagens föreläsning (F15)

TAIU07 Matematiska beräkningar med Matlab

FORMALIA EXAMENSARBETE

Högskoleprovet Kvantitativ del

Tabeller och figurer / Ilkka Norri / TY Kielikeskus

GeoGebra i matematikundervisningen - Inspirationsdagar för gymnasielärare. Karlstads universitet april

Funktioner. Räta linjen

Studieplan och bedömningsgrunder i Matematik för åk 7 Moment Bedömningsgrunder för uppnåendemålen Begreppsbildning Tal och räkning

4 Halveringstiden för 214 Pb

Matematisk analys för ingenjörer Matlabövning 2 Numerisk ekvationslösning och integration

Laboration 3. Funktioner, vektorer, integraler och felskattning

Skrivinstruktioner för RA-dokument

Rapportmall med instruktioner

Lokala betygskriterier Matematik åk 8

Textsträngar från/till skärm eller fil

9 Skissa grafer. 9.1 Dagens Teori

Absolut möjligt. Problemet. per-eskil persson

Fysikaliska modeller. Skapa modeller av en fysikalisk verklighet med hjälp av experiment. Peter Andersson IFM fysik, adjunkt

MEKANIK LABORATION 1 REVERSIONSPENDELN. FY2010 ÅK2 vårterminen 2007

4 Fler deriveringsregler

Svängningar - laborationsrapport + L A TEX-nyttigheter Fysik - mekanik och vågor (FAFA01) Första utkastet 12 maj 2014

Skrivanvisningar för laborationsrapporter

MAPLE MIKAEL STENLUND

Skriftlig presentation

Bedömningsanvisningar

Formatering av rapport för examensarbete vid Akademin för teknik och miljö. Ver

x 4 a b X c d Figur 1. Funktionsgrafen y = f (x).

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, HT 2008) Föreläsning 3

Högskolan i Skövde (SK, JS) Svensk version Tentamen i matematik Lösningsförslag till del I

Moment Viktiga exempel Övningsuppgifter I Ö5.1b, Ö5.2b, Ö5.3b, Ö5.6, Ö5.7, Ö5.11a

Resultat till ett försök är ofta ett tal. Talet kallas en stokastisk variabel (kortare s. v.).

Tentamen i Beräkningsvetenskap I/KF, 5.0 hp,

Inga vanliga medelvärden

Matematik. Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det fjärde skolåret. Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det femte skolåret

Kort om mätosäkerhet

Optimering av depåpositioner för den minimala bensinförbrukningen i öknen

Grundläggande matematisk statistik

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR

NATIONELLT KURSPROV I MATEMATIK KURS D VÅREN 2005

Lösningsförslag Tentamen i Beräkningsvetenskap I, 5.0 hp,

Instruktioner för rapportmallen

Namn Klass Personnummer (ej fyra sista)

Kapitel 4: SAMBANDET MELLAN VARIABLER: REGRESSIONSLINJEN

RIKTLINJER FÖR FORMALIA VID SKRIFTLIGA STUDIEUPPGIFTER

KPP053, HT2016 MATLAB, Föreläsning 2. Vektorer Matriser Plotta i 2D Teckensträngar

Den räta linjens ekvation

Uppgift 1 ( Betyg 3 uppgift )

Word-guide Introduktion

LAB 4. ORDINÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER. 1 Inledning. 2 Eulers metod och Runge-Kuttas metod

Prediktera. Statistik för modellval och prediktion. Trend? - Syrehalt beroende på kovariater. Sambands- och trendanalys

Den räta linjens ekvation

Första hjälpen år. Nyhetsrapportering s. 9 Enkätundersökning s. 10

Tillämpad kvantmekanik Neutronaktivering. Utförd den 30 mars 2012

Laboration 4: Stora talens lag, Centrala gränsvärdessatsen och enkla punktskattningar

Instruktion för laboration 1

6 Derivata och grafer

Transkript:

Sammanfattning av Datorläran med exempel på analys av sönderfallsdata Vilka funktioner behövs? Hur ser data ut? Stegen i analysen. Grafer Tabeller Formler Rapportskrivning 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 1

Nyttiga funktioner Nedanstående funktioner används i analysen av sönderfallsdata Exempel på inbyggda funktioner: mean(x) ger medelvärdet av vektorelementen i x std(x) standardavvikelsen av vektorelementen i x sum(x) summerar vektorelementen i x length(x) ger antal vektorelement i x hist(x,c) ritar ett stapeldiagram från värden i x, centrerade på c errorbar(x,y,dy) ritar en graf med punkter och felstaplar Exempel på egna funktioner: fakultet(n) beräknar n-fakultet poisson(v,m) beräknar amplituden för v utfall med medelvärdet m linfit(x,y) beräknar parametrarna i den oviktade MKM linfitw(x,y,dy) beräknar parametrarna i den viktade MKM medel(x) beräknar medelvärde, std och felet std/sqrt(n) *) wmean(x,dx) beräknar ett viktat medelvärde av x med felen dx *) 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 2

Datastrukturen Sönderfallsdata skapas och lagras i 4 datafiler som skall läsas in i analysprogrammet (kan läsas med WordPad) Den fjärde filen endast bakgrundsdata De tre första filerna innehåller bakgrundsdata + sönderfallsdata 5.00 1 10.00 0 14.99 1 19.99 3 -- - 399.97 11 404.97 1 409.96 3 414.96 10 419.96 164 424.96 359 429.96 189 434.96 365 439.95 319 -- - 1779.97 1 1784.97 4 1789.97 3 1794.97 1 1799.96 3 5.00 4 10.00 7 14.99 6 19.99 10 24.99 10 29.99 6 34.99 8 39.99 9 -- - 219.98 6 224.97 5 229.97 9 234.97 8 239.97 8 Kod för inläsning Inte så bra kod: filename = data1.dat ; fil = fopen(filename); temp = fscanf(fopen(filename), fd '); fclose(fil); size(temp) = n 1 data = plocka ut vartannat tal Enklare kod: filename = data1.dat ; temp = dlmread(filename); size(temp) = n 2 data = temp( :, 2); kolumn 2 utplockad! 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 3

First look at data! Vi har nu fått en kolumnvektor data Är vi nyfikna kan vi se på data! plot(data); Bakgrundsdata Sönderfallsdata Bakgrundsdelen av kurvan skall klippas ut och läggas i en bakgrundsvektor för vidare analys. Sönderfallsdelen av kurvan Skall klippas ut och läggas i en datavektor för vidare analys. Efter allt inläsningsarbete skall du nu ha 4 bakgrundsvektorer och 3 sönderfallsvektorer. 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 4

Stegen i analysen I De olika stegen i analysen av silvers halveringstid Separera de olika datamängderna - se föregående blad och labinstruktionen Analys av bakgrunden - bestämning av bakgrundsräknehastighet - är bakgrunden konstant? - histogrammering av första bakgrundsmätningen med motsvarande poissonfördelning - bakgrund med fel för fortsatta analysen Preparera sönderfallsdata - hopslagning av tre tagningar till en - subtraktion av bakgrundsaktiviteten - beräkning av felen i den korrigerade räknehastigheten - bestämma tidsaxeln och logaritmering av variablerna - bestämma felen i den beroende variabeln [ln n(t)] - plotta sönderfallet med felstaplar i linjär och logaritmisk skala 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 5

Stegen i analysen II De olika stegen i analysen av silvers halveringstid Separera det långa sönderfallet - välj ett intervall med vägledning av ln-grafen av sönderfallsdata - gör en MKA anpassning till långa sönderfallet - bestäm sönderfallskonstanten från de anpassade parametrarna - beräkna halveringstiden (med fel) för det långa sönderfallet Separera det korta sönderfallet - beräkna det långa sönderfallet i hela tidsintervallet från de anpassade parametrarna där felen beräknas utifrån felfortplantningsformeln inklusive korrelationstermen - subtrahera den korrigerade aktiviteten med den beräknade långa sönderfallsaktiviteten och beräkna nya fel - välj ett intervall med vägledning av ln-grafen av det resulterande sönderfallet - gör en MKA anpassning till korta sönderfallet - bestäm sönderfallskonstanten från de anpassade parametrarna - beräkna halveringstiden (med fel) för det korta sönderfallet 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 6

Stegen i analysen III De olika stegen i analysen av silvers halveringstid Preparera följande grafer - bakgrund med poissonfördelningen - en graf i linjär skal med de tre hopslagna sönderfallen (inklusive bakgrunden) med felstaplar - en graf i log-skala av sönderfallsdata korrigerade för bakgrunden med felstaplar - en graf med data som används för det långa sönderfallet med inlagd anpassad rät linje - en graf med data som används för det korta sönderfallet med inlagd anpassad rät linje Preparera följande formler (som skall stå i rapporten) - poissonfördelningsfunktionen - bestämning av en gemensam bakgrundsaktivitet med fel - bestämning av den korrigerade räknehastigheten med angivandet av felberäkningen - den beeräknade långlivade isotopen med dess beräknade fel - den beräknade kortlivade aktiviteten med dess beräknade fel 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 7

Grafer eller figurer? Det är lämpligt att referera till en Figur och benämna de olika graferna som figurer (alternativa beteckningar är graf, bild, illustration, diagram) Nummer och figurtext - En figur skall vara numrerad och med figurtext. - En del läror säger att texten skall vara kursiv men rak stil är att föredra. - Placeringen av figurtexten bör vara under figuren. - En figurtext skall i allmänhet vara så pass fyllig att figuren kan förstås utan att man läst brödtexten. Texten ofta en ren upprepning eller en kortare version av vad som sägs i den löpande texten. - Figuren skall i allmänhet refereras från texten med nummer. - Figurernas storlek anpassas så att de blir lättlästa utan att det blir alltför mycket luft runt eller i innehållet. Dvs en enkel figur med få detaljer bör inte ta upp en hel (eller ens en halv) A4 sida. - Figurerna skall komma i logisk ordning. 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 8

Tabeller Det är lämpligt att referera till en Tabell och benämna de olika tabellerna som tabeller (alternativa beteckningar saknas) Nummer och tabelltext - En tabell skall vara numrerad och med tabelltext. - En del läror säger att texten skall vara kursiv men rak stil är att föredra. - Placeringen av tabelltexten kan vara över eller under tabellen. - En tabelltext skall i allmänhet vara så pass fyllig att tabellen kan förstås utan att man läst brödtexten. Texten ofta en ren upprepning eller en kortare version av vad som sägs i den löpande texten. - Tabellen skall i allmänhet refereras från texten med nummer. - Tabellernas storlek anpassas så att de blir lättlästa utan att det blir alltför mycket luft runt eller i innehållet. Dvs en enkel tabell med få detaljer bör inte ta upp en hel (eller ens en halv) A4 sida. - Innehållet i tabellen kan ibland med fördel centreras (alt. vänsterjusteras) - Tabellerna skall komma i logisk ordning. 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 9

Ekvationer Det är lämpligt att referera till en Ekvation och benämna de olika ekvationerna som ekvationer (alternativa beteckningar formel) Numeriska uttryck - I motsats till tabell och figur är ett matematiskt uttryck ofta en del av den löpande texten. - En formel som ligger i texten skall sättas med samma teckenstorlek som texten. - En mer omfattande formel kan med fördel skrivas på en egen rad, med eller utan ett nummer och sättas med samma teckenstorlek som den löpande texten. - En viktig formel, som refereras i texten, skall ha ett nummer. - Härledningar skall utföras i få steg (triviala räkningar överhoppas). - Tecknet * får inte förekomma. Korrekt är (för multiplikation). 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 10

Rapporten Flera exempel på enkla rapporter finns på hemsidan http://www.physto.se/~grulab/studmat/fys2010/fk2002x/doc/skrivafysik.pdf http://www.physto.se/~grulab/studmat/fys2010/fk2002x/doc/laborationsmanual.pdf (kan ses som rapporter över samlad erfarenhet om rapportskrivning) http://www.physto.se/~grulab/studmat/fys2010/fk2002x/doc/exempelrapport.pdf Personligt utformad rapport? - I allmänhet Nej! En rapport hör ofta hemma i ett speciellt sammanhang och man följer den kodex som är bruklig i sammanhanget. - De flesta vetenskapliga tidskrifter har mycket strikta krav på manuskriptets (rapportens) utseende och utformning. - Mer specifikt skall man undvika konstiga stilsorter och framför allt inte blanda olika stilar. Arial eller Times New Roman är standard satta med 12 punkter. - Sidorna bör vara numrerade liksom Kapitelindelningen (här finns utrymme för en mer personlig smak när det gäller storlek på rubriker och underrubriker och med eller utan fet stil). 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 11

Rapporten Hur är en vetenskaplig text uppbyggd? En vetenskaplig text har en mycket klar och tydlig (övertydlig) struktur. Grundstrukturen är tredelad: den har en inledningsdel, en avhandlingsdel och en avslutningsdel. I varje del ingår ett antal olika saker här några exempel: 1. Inledningsdelen a) Försättsblad b) Sammanfattning c) Innehållsförteckning d) Inledning e) Syfte och frågeställningar f) Metod, material och avgränsning g) Bakgrund/tidigare forskning 2. Avhandlingsdelen a) Analysen b) Resultatredovisning c) Diskussion av resultatet 3. Avslutningsdelen a) Avslutande diskussion/slutsatser/jämförelse med andra resultat b) Källförteckning c) Eventuella bilagor Varför är den uppbyggd på det sättet? (Det röda kan utelämnas i en enklare rapport) En vetenskaplig text är oerhört tydlig för att den ska hålla för en kritisk granskning. Därför finns dessa olika delar med, för att det ska vara enkelt för din läsare att se vad du har gjort, hur du har arbetat och hur du har tänkt angående resultatet av ditt arbete. 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 12

m-filer för analys I det ideala fallet har ni tillgång till funktionerna [mean,error] = wmean(x,dx) viktat medelvärde f = faktor(k) ber. av fakultet, k! p = poisson(my,ny) ber. av poissonvärde [m,dm,k,dk] = linfit(x,y) oviktad linj. anpassning [m,dm,k,dk,dmk] = linfitw(x,y,dy) viktad linj. anpassning med korrelationsterm inbyggda funktioner i ComsolScript som ni anropar från ert analysprogram function decay ett program för analys av silvers halveringstid av: N. O. Tvungen 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 13

analysfilen function decay Ett program för analys av silvers halveringstid av: N. O. Tvungen Inläsning av rådata (bak1, bak2, bak3, bak4, data1, data2, data3) Beräkna bakgrunderna (bg1, bg2, bg3, bg4, bg, dbg) Plotta bakgrund med poisson Addera sönderfallsdata (data, err_data, data_korr, lndata, errln) Plotta sönderfallsdata, linjärt och ln Separera långa sönderfallet (data_lang, err_lang) Anpassa långa (m_l, dm_l, lambda_l, dlambda_l, korr_l) Beräkna långa (data_lang, err_lang) Subtrahera långa (data_kort = data_korr data_lang, err_kort) Separera korta sönderfallet (data_kort, err_korrt i lämpligt int.) Anpassa korta sönderfallet (m_k, dm_k, lambda_k, dlambda_k) Beräkna halveringstiderna med fel 2010-11-18 Datorlära, fysikexperiment - del 7 14