高能物理科学大数据.docx

高能物理科学大数据

目录

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1高能物理概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2大数据在科学领域的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3本报告目的与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、高能物理科学大数据概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1高能物理数据特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2数据规模与增长趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3数据处理与分析挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

三、高能物理科学大数据采集与存储．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1数据采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.1.1实验数据收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.1.2天文观测数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1.3仿真模拟数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2数据存储技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2.1分布式存储系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.2云存储解决方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.2.3数据库技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

四、高能物理科学大数据分析与挖掘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1数据预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.1.1数据清洗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.1.2数据集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.1.3数据转换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2数据分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2.1统计分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.2.2机器学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.2.3深度学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.3挖掘算法与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.3.1关联规则挖掘．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.3.2异常检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.3.3预测分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

五、高能物理科学大数据应用案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1实验物理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.1.1顶夸克搜索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.1.2中微子研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.1.3强相互作用研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.2天文物理研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

5.2.1宇宙大爆炸研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．