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19/02/2019
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Allarme e-mail e analisi delle coincidenze in ADA

 

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Introduzione alle AstroParticelle

 

Il libro AstroParticelle

26.09.2013 - Un viaggio scientifico tra i raggi cosmici raccontato attraverso la storia, le invenzioni i rivelatori e gli osservatori; senza trascurare gli effetti che essi producono coinvolgendo numerose discipline scientifiche tra cui astrofisica, geofisica e paleontologia.

Libro

 

 

 

ciao

L'evento coincidente indicato da SOCI-ADA.

 

 

 

 

Introduzione

Allo stato attuale ADA utilizza un semplice sistema di controllo sui file di dati giornalieri registrati dai rivelatori. Tale sistema esegue un controllo due volte al giorno (intorno alle 12.00 am/pm) e se i dati dei rivelatori superano una soglia predeterminata, il server invia una e-mail di allarme ai responsabili degli osservatori.

A seguito di un allarme via e-mail da più rivelatori, la prima cosa da fare è vedere l'andamento del grafico sulla dashboard,
sicuramente ci saranno uno o più picchi nei grafici dei dati; se l'andamento sembra confermare i picchi in corrispondenza dello stesso indice temporale tra i rivelatori segnalati nelle e-mail, si può procedere al secondo step.

Il secondo step è quello di utilizzare l'applicazione SOCI-ADA  per il controllo delle coincidenze sul file del giorno (vedi "funzionamento"). Se SOCI-ADA conferma la coincidenza si può procedere alle analisi più approfondite.

Di seguito è riportato un esempio di approccio per l'analisi dei dati che è possibile personalizzare o migliorare come meglio si crede.

Esempio di analisi

Questo evento di coincidenza è stato segnalato il 4/11/2016 tramite due e-mail, una relativa a venegono e una per cariati (per comodità di chi scrive i nomi dei siti saranno riportati in minuscolo), tipicamente il messaggio della e-mail è il seguente:

L'immediata analisi con SOCI-ADA dei dati giornalieri ha mostrato la coincidenza alle ore 11.02:

 

L'analisi approfondita è stata rimandata al giorno seguente; dai siti dei rivelatori sono stati scaricati i file “date_20161105_000000.TXT” che corrisponde ai dati del giorno precedente (04/11), il “dd5sec_20161105_000000.TXT” che è il file con campionamento a 5 secondi e il “real_20161105_000000.TXT” che riporta i tempi di arrivo delle particelle, al millesimo di secondo (per problemi di rete non tutti i rivelatori inviano questi file, alcuni rimangono registrati in locale quindi vanno richiesti al responsabile del relativo rivelatore).

Per prima cosa sono stati importati tutti i dati in un software di analisi (va bene anche excel) ed è stato fatto il grafico dei dati giornalieri di entrambi i rivelatori, su cui si evidenzia la coincidenza entro il minuto:

Il software AstroRad stampa l'ora e il minuto degli eventi successivi al minuto trascorso, quindi l'allarme stampato alle 11.02 si riferisce all'intervallo di tempo tra le 11.01 e le 11.02.
Tuttavia dai file dei dati si può anche notare che il tempo di campionamento è leggermente spostato per i due rivelatori, ovvero il rivelatore di cariati registra dalle 11.01.50 secondi alle 11.02.50... (e non dalle 11.01.00 alle 11.02.00):


estratto del file di cariati

mentre quello di venegono stampa dalle 11.01.15 secondi alle 11.02.15 secondi... (e anche qui non dalle 11.01.00 alle 11.02.00):


estratto del file di venegono

Questo dipende dal tempo di accensione dei rivelatori (attivazione di AstroRad) e naturalmente non incide sul tempo di memorizzazione delle particelle coincidenti ma va tenuto in considerazione per scovare le coincidenze negli intervalli di tempo considerati.

In sostanza l'evento coincidente tra cariati e venegono dovrà trovarsi tra le 11.01.15 e le 11.02.50, a questo punto si potrebbe già passare ai file "realtime" (real_20161105_000000.TXT) per vedere se in questo intervallo di tempo compaiono particelle con lo stesso indice temporale.

Se però vogliamo migliorare la risoluzione temporale e guadagnare tempo, possiamo usare i file con campionamento a 5secondi (dd5sec_20161105_000000.TXT). Caricando i file nel proprio software di analisi preferito e facendone il grafico (dell'intervallo di tempo considerato) si nota già la coincidenza che si trova a cavallo tra il minuto 01 e 02 . Anche in questo caso - col campionamento a 5 secondi - le basi dei tempi dei due rivelatori differiscono, come si vede dall'animazione:


Da questa animazione si evidenzia lo scostamento della base dei tempi
(i valori per l'asse x cambiano alternativamente per cariati e venegono),
ma attenzione!... questo non significa che l'orario è scostato,
i rivelatori sono assolutamente sincronizzati a livello temporale.

 

 

Il campionamento per venegono cade ogni 5 secondi i.e.: … 59, 04, 09, 14... e per cariati: ...56, 01, 06, 11...
Dai grafici seguenti si vede che per cariati la particella si deve trovare tra le 11.01.56 e le 11.02.01 mentre per venegono da 11.01.59 alle 11.02.04.


11.02.01 significa l'intervallo di tempo di 5 secondi tra le 11.01.56 e le 11.02.01


11.02.04 significa l'intervallo di tempo di 5 secondi tra le 11.01.59 e le 11.02.04

 

A questo punto possiamo aprire i file "realtime" e vedere in questi intervalli di tempo cosa troviamo:


file "realtime" di cariati

 


file "realtime" di venegono

In conclusione le particelle che hanno scatenato la "coincidenza" sono queste:

CARIATI   0001_particle_at; 11; 01; 57; 0286 (millesimi di secondo);04/11/2016
VENEGONO  0001_particle_at; 11; 01; 59; 0019
(millesimi di secondo);04/11/2016

Le particelle registrate differiscono di circa 2 secondi, troppo tempo per essere cugine dello stesso sciame e poiché non ci sono altri rivelatori interessati in questo evento possiamo escludere anche l'eventualità supernova.

Va sottolineato anche che la distanza tra Cariati e Venegono è troppa per un singola particella primaria, uno sciame da una singola particella si può estendere al massimo per un centinaio di chilometri, come avevamo visto dalle simulazioni, mentre non è da escludere per eventi diversi ma contemporanei (particelle primarie a grappoli).

Questo metodo di analisi che a prima vista può sembrare macchiavellico, diventa molto semplice facendo qualche simulazione. Sui dati si possono applicare anche altri tipi di analisi statistica, come le correlazioni multivariate o le correlazioni incrociate.
In futuro l'intenzione è quella di rendere automatiche queste misure, anche se farle manualmente rimane un ottimo esercizio di analisi statistica e mentale.

 

 

 

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