IEKP-KA/2013-8 - Institut fÃ¼r Experimentelle Kernphysik - KIT

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100% Signal-ähnlich 60 6. Das neuronale Netzwerk für den Übergangsstrahlungsdetektor so das Trainingsiterationen durchgeführt werden, bis der BFGS-Algorithmus das Training beendet. Da bei dem großen Trainingssample und der starken Separationseigenschaften der Einganvsvariablen bereits in der ersten Trainingsiteration ein Großteil der Parameterverteilung gelernt wird, wird dieser Punkt bereits nach etwa 6 − 8 Iterationen erreicht. 6.4. Ausgabe des neuronalen Netzwerkes Die Ausgabe des neuronalen Netzes kann nach Teil 5.3.4 als Wahrscheinlichkeit interpretiert werden. In der NeuroBayes R○ Software wird die Ausgabe so gewählt, dass Ausgabewerte zwischen −1 und +1 liegen. Ein Wert bei +1 kann dann als 100%ige Wahrscheinlichkeit für ein Signalereignis aufgefasst werden, Werte bei −1 als 100%ige Wahrscheinlichkeit für ein Untergrundereignis. Die Verteilung der Ausgabewerte des neuronalen Netzwerks im Rigiditätsbereich 5 − 300 GV ist in Abbildung 6.15 gegeben. Zudem wird von der Software 100% Untergrund-ähnlich t cut Abbildung 6.15.: Verteilung der Ausgabewerte des neuronalen Netzwerks und deren Interpretation. eine Rangliste der Eingangsvariablen erstellt. Diese ist sortiert nach dem Beitrag einer Variable zur Separation im neuronalen Netzwerk, gegeben durch die Signifikanz. Die Liste für das Netzwerk von 2 − 5 GV ist in Tabelle 6.1 dargestellt. Dabei ist nicht nur die Signifikanz ” Sig“ der Variablen im Netzwerk, sondern auch die Signifikanz der Variablen alleine gegeben und der Signifikanzverlust für das Netzwerk ohne diese Variable. Die Signifikanz alleine gibt dabei die Korrelation zwischen der Variable und dem Zielwert, wie er in Teil 5.3.3 definiert wurde. Außerdem ist die Korrelation zu den anderen Variablen gegeben. Die Ranglist für das Netzwerk von 5 − 300 GV ist in Tabelle 6.2 angegeben. Die Zählung der Lagen im Übergangsstrahlungsdetektor erfolgt dabei aufsteigend von unten nach oben. Um eine Fehlerdiagnose zu vereinfachen und den Erfolg des Trainings zu überprüfen, wird von der Software ein Analysedokument erstellt. In diesem Dokument sind wichtige Informationen zum Verlauf des Trainings wie die Fehlerfunktion, Informationen zu den einzelnen Variablen wie Separationseigenschaften und deren Transformation, sowie Informationen über das Netzwerk selbst wie die Korrelationsmatrix der Eingabeparameter und die Struktur des Netzwerks. Ein Ausschnitt mit wichtigen Informationen der Analysedokumente für die Netzwerke von 2 − 5 GV und von 5 − 300 GV ist in Anhang A und B zu finden. 60
6.4. Ausgabe des neuronalen Netzwerkes 61 Variable Sig. im Netzwerk Sig. alleine Sig. Verlust Korrelation Beta 855.24 855.24 260.94 38.1% Energieabgabe in Lage 01 563.36 698.85 192.35 31.9% Energieabgabe in Lage 05 502.87 696.97 188.62 32.0% Energieabgabe in Lage 03 452.28 695.26 189.79 31.8% Energieabgabe in Lage 06 411.77 692.18 187.59 31.7% Energieabgabe in Lage 02 378.03 698.26 190.23 32.0% Energieabgabe in Lage 07 349.08 689.71 185.72 31.7% Energieabgabe in Lage 08 323.10 686.05 184.17 31.5% Energieabgabe in Lage 09 300.03 679.50 181.69 31.3% Energieabgabe in Lage 04 281.32 682.20 185.32 31.2% Energieabgabe in Lage 10 265.43 674.53 180.11 31.0% Energieabgabe in Lage 11 248.11 667.33 176.13 30.8% Energieabgabe in Lage 13 233.16 660.92 173.47 30.6% Energieabgabe in Lage 12 221.54 663.16 173.92 30.7% Energieabgabe in Lage 14 206.52 649.74 168.22 30.2% Energieabgabe in Lage 15 194.78 641.07 165.72 29.8% Energieabgabe in Lage 17 185.55 622.63 159.23 29.0% Energieabgabe in Lage 18 173.80 609.84 155.82 28.4% Energieabgabe in Lage 16 166.76 618.57 158.17 28.8% Energieabgabe in Lage 19 154.86 591.89 149.07 27.7% Energieabgabe in Lage 20 135.84 555.83 136.01 26.2% TrdTheta 53.53 74.66 53.53 1.9% Xe Teildruck 8.25 74.89 8.25 4.2% Tabelle 6.1.: Liste der Eingangsvariablen des neuronalen Netzwerks im Rigiditätsbereich 2 − 5 GV, sortiert nach deren Beitrag zur Separation. 61
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1. Einleitung Die Teilchenphysik ko
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3 Abbildung 1.2.: Foto des AMS-02 D
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6 2. Physikalischer Hintergrund Abb
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8 2. Physikalischer Hintergrund Abb
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Seite 79 und 80: Literaturverzeichnis [1] NASA/WMAP
Seite 81: Literaturverzeichnis 77 [40] Bishop
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Seite 86 und 87: 82 Abbildungsverzeichnis 6.6. Energ
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Seite 91 und 92: A. AUSSCHNITT DER ANALYSEDATEI FÜR
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