Úvod do praktické fyziky NOFY055

prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D.

• skupina 1 Po 16:30
• skupina 2 St 10:40

Výsledky prvního testu:

• skupina 1:
• řešení testu
• simulace rozdělení v příkladu 2
• skupina 2:
• řešení testu

Výsledky druhého testu:

• skupina 1:
• řešení testu
• řešení úlohy 2 v Originu
• řešení úlohy 2 v Pythonu
• skupina 2:
• řešení testu
• řešení úlohy 2 v Originu
• řešení úlohy 2 v Pythonu

Seznam některých užitečných funkcí v Excelu

seminář 1: statistická a systematická chyba, platné číslice přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení průměry, míry rozptylu - používáme Excel Excel soubor prumery.xlsx seminární úlohy vzorové řešení úloha 2: Excel soubor 3-sigma-kriterium.xlsx bonusová úloha - rmk zadání řešení Excel soubor Řešení v Pythonu stručné shrnutí

seminář 2: maximální chyba, třída přesnosti, analogové a digitální přístroje přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení systematická chyba - měření elektrického odporu Eratosthenovo měření velikosti Země řešení úlohy s měřením hustoty seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - balistické kyvadlo zadání řešení stručné shrnutí

seminář 3: náhodná proměnná a její popis přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení Monte Carlo simulace - používáme Python, Excel a Gnuplot histogram v Pythonu: bod po bodu pomocí plt.hist pomocí np.histogram barevný test generátoru náhodných čísel v Pythonu color-test.py implementace čistě multiplikativního lineárního kongruentního generátoru náhodných čísel a = 16807, m=231-1 a barevný test v Pythonu implementace generátoru náhodných čísel RANDU firmy IBM z roku 1960 a = 65539, m=231 a barevný test v Pythonu generátor náhodných čísel v Excelu generator-nahodnych-cisel.xlsx simulace exponenciálního rozpadu v Excelu simulace-exp-rozpad.xlsx seminární úlohy vzorové řešení vykreslení grafu hustoty pravděpodobnosti a distribuční funkce exponenciálního rozdělení v Gnuploltu exp-dist.gnu bonusová úloha - hustota pravděpodobnosti výskytu kyvadla zadání řešení simulace kyvadla v Excelu a v Pythonu experiment s generátorem harmonického signálu videozáznam experimentu naměřená data data zpracování v Pythonu stručné shrnutí

seminář 4: histogram, momenty rozdělení přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 příklad v Excelu laserová Dopplerovská anemometrie - odhad šikmosti a špičatosti cvičení histogramy - používáme Python soubor s daty data.dat Program pro vytvoření histogramu v Pythonu histogram.py Popis algoritmu pro určení optimálního počtu binů H. Shimazaki, S. Shinomoto, Neural Computation 19, 1503-1527 (2007) Program v Pythonu pro určení optimálního počtu binů histogramu histogram-auto.py Pprogram v Pythonu pro simulaci exponencialniho rozpadu exp-rozpad.py seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - rozdělení velikosti rychlostí molekul ideálního plynu zadání řešení rozdělení rychlostí N2 v Pythonu rozdělení rychlostí N2 v Excelu stručné shrnutí

seminář 5: binomické a Poissonovo rozdělení přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 ztpracování měření detektorem ionizujícího záření poisson.xlsx neutrina z experimentu Irvin-Michigan-Brookhaven neutrina.xlsx cvičení detekce neutrin, chyba výšky binu histogramu - používáme Python simulace Irvine-Michigan-Brookhaven experimentu v Pythonu škálování nejistoty počtu hodnot v i-tém binu histogramu seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - náhodná procházka zadání řešení random-walk.xlsx náhodná procházka v Excelu závislost střední hodnoty vzdálenosti na počtu kroků - řešení v Pythonu pravděpodobnost, že se po N krocích vrátím do počátku - řešení v Pythonu 2D náhodná procházka v Pythonu stručné shrnutí

seminář 6: rovnoměrné, normální a Cauchyho rozdělení přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 simulace chování aritmetického průměru a mediánu pro normální a Cauchyho rozdělení cvičení Gaussián a Lorentzián, erf - používáme Python Simulace experimentu s Breit-Wignerovým rozdělením Vykreslení grafu funkce erf(x) Srovnání Gaussiánu a Lorentziánu a distribučních funkcí Výpočet hranice geniality seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - funkce náhodné proměnné zadání řešení simulace v Pythonu stručné shrnutí

seminář 7: centrální limitní věta, kovariance, korelace přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 odhad korelace v Excelu: data výšky, váhy a měsíce z dotazníku cvičení CLT, odhad korelace - používáme Python, ROOT, Excel a Gnuplot test centrální limitní věty pro součet náhodných proměnných z rovnoměrného rozdělení U(0,1) test centrální limitní věty pro rozdělení odpovídající hustotě pravděpodobnosti výskytu matematického kyvadla Gama funkce v Pythonu Studentovo rozdělení v Pythonu korelace-dotaznik.xlsx výpočet korelace a testy statistické signifikance v Excelu korelace-dotaznik.py výpočet korelace a testy statistické signifikance v Pythonu makro v Excelu pro základní statistickou analýzu a výpočet korelace seminární úlohy vzorové řešení řešení úlohy 2 v Excelu korelace-uloha2.xlsx bonusová úloha - korelace zadání řešení

seminář 8: metoda přenosu chyb přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení nepřímé měření, extrapolace - používáme Excel a Origin Naměřená data napětí a proudu U-I-mereni.dat Excel soubor se zpracováním naměřených dat napětí a proudu U-I-mereni.xlsx Origin soubor se zpracováním naměřených dat napětí a proudu U-I-mereni.opj Vyhodnocení neurčitosti extrapolace lineární závislosti v Originu extrapolace.opj seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - metoda přenosu chyb zadání řešení výpočet v Excelu

seminář 9: odhady parametrů, metoda maximální věrohodnosti přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení metoda maximální věrohodnosti - používáme Python problém majáku v Pyhonu seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - metoda maximální věrohodnosti zadání řešení

seminář 10: metoda nejmenších čtverců přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení lineární metoda nejmenších čtverců - používáme Excel, Origin a Python lineární regrese data pro lineární regresi lineární regrese v Excelu lineární regrese v Originu lineární regrese v Pythonu fit polynomu fit polynomu v Pythonu seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - lineární regrese zadání řešení

seminář 11: nelineární metoda nejmenších čtverců přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení lineární regrese, chyby obou proměnných x,y - používáme Python a Origin lineární regrese s uvážením chyb x a y v Originu lineární regrese s uvážením chyb x a y v Pythonu a soubor s daty nelineární metoda nejmenších čtverců - používáme Python a Origin difrakce na štěrbině a na dvojštěrbině v Pythonu fit píku Gaussiánem v Originu fit píku Gaussiánem v Pythonu a soubor s daty seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - fit polynomu zadání experimentální data cdb.txt řešení

seminář 12: Chi-kvadrát test kvality fitu přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení chi-kvadrát test - používáme Python a Origin fit kvadratické závislosti a chi-kvadrát test v Pythonu fit píku Gaussiánem a chi2 test v Originu fit píku Gaussiánem a chi2 test v Pythonu a soubor s daty oveření , že vážený součet kvadrátů rozdílů mezi naměřenými hodnotami a modelovou funkcí má chi-kvadrát rozdělení seminární úlohy vzorové řešení bonusová úloha - chi-kvadrát test zadání a soubor s daty HV.txt řešení skript v Pythonu

seminář 13: Kompletní příklad zpracování dat přednáška - pdf prezentace videozáznam přednášky z roku 2020 cvičení příklad zpracování dat - používáme Python a Origin přirozené stárnutí alitiny Al-1.0Mg-1.0Si: data z měření mikrotvrdosti fit křivky přirozeného stárnutí JMAK závislostí v Pythonu JMAK.py fit křivky přirozeného stárnutí JMAK závislostí v Originu JMAK.opju seminární úlohy