Willkommen beim How To, der Anleitung zu Cosmic@Web. Hier findest du ausführliche Erläuterungen zu den Einstellungsmöglichkeiten und nützliche Tipps für die Arbeit an den Diagrammen. Die Experimente, deren Daten über Cosmic@Web ausgewertet werden können, werden auf separaten Seiten beschrieben. Wenn du nach einem interaktiven Crashkurs für die Nutzung von Cosmic@Web suchst, ist das Tutorial das Richtige für dich.

Mit Cosmic@Web können Daten verschiedener Experimente analysiert werden, um Fragen rund um das Thema kosmische Teilchen zu beantworten. Mit den Daten der Detektoren in der Neumayer Station III, auf dem Forschungsschiff Polarstern, im Schneefernerhaus auf der Zugspitze und des Detektor-Netzwerks SEVAN kann die Rate kosmischer Teilchen an mehreren Standorten auf der Welt untersucht werden. Außerdem sind verschiedene Detektoren für kosmsiche Teilchen sowie eine Wetterstation fest in Zeuthen installiert. Die Winkelabhängigkeit der Myonenrate wird mit der CosMO-Mühle untersucht, die Lebensdauer von Myonen mit LiDO und das Trigger-Hodoskop misst die Rate kosmischer Teilchen sowie die Häufigkeit von Luftschauern.

Um dich leichter zurecht zu finden, empfehlen wir die Anleitung und Cosmic@Web in zwei gesonderten Fenstern deines Webbrowsers zu öffnen und nebeneinander auf deinem Bildschirm zu platzieren.

Der Modus Standard ermöglicht einen leichten und schnellen Einstieg, indem es die Einstellungsmöglichkeiten auf das Wesentliche reduziert. Wähle diesen Modus, wenn du neu bei Cosmic@Web bist oder eine schnelle Analyse durchführen möchtest.
 

Hier gibst du der Datenreihe eine Bezeichnung. Diese wird in der Diagrammlegende angezeigt und hilft dir bei der Zuordnung von Graphen, wenn du mehrere Datenreihen in einem Diagramm darstellen möchtest.
 

Wähle ein Experiment, dessen Daten du analysieren möchtest. Eine Beschreibung der Experimente findest du hier.
 

Nach der Auswahl des Experiments, muss der zu analysierende Datensatz gewählt werden. Alle Datensätze umfassen nur einen bestimmten Zeitraum, der mehrere Tage oder sogar Jahre beinhalten kann. Gerade wenn verschiedene Datenreihen verglichen werden sollen, muss auf die Zeitangabe im Namen des Datensatzes geachtet werden.
 

Hier wird festgelegt wie die Daten dargestellt werden sollen. Je nach Diagrammart werden schließlich unterschiedlich viele Variablen in unterschiedlicher Weise zueinander in Beziehung gesetzt. Was jede verfügbare Diagrammart für die Darstellung der Variablen bedeutet, wird in der nachfolgenden Tabelle der Darstellungsformen erläutert:

Auswahl der Variablen

Je nach Darstellungsform können bis zu drei Variablen ausgewählt werden, deren Verteilung und Abängigkeit voneinander dann im Diagramm dargestellt werden. Alle verfügbaren Variablen für das ausgewählte Experiment werden im Drop-Down-Menu angezeigt. Die z-Variable ist optional und muss nicht gesetzt werden, wenn nur zwei Variablen dargestellt werden sollen.

Mit der Korrekturfunktion lassen sich die Einheiten der Variablen transformieren. Dies kann die Übersichtlichkeit eines Diagramms verbessern. Falls das Feld leer bleibt, wird die Variable in der gemessenen Einheit dargestellt
Beispiel
Die Einheit der Variable "time" von Sekunden nach Tagen transformieren: time/(24*60*60)

In Histogrammen wird die Häufigkeit einer Variablen innerhalb von Intervallen bzw. sogenannten Bins berechnet und dargestellt. Die Breite der Bins, also die Länge der Intervalle, berechnet sich aus dem Quotienten des gesamten Messbereichs und der Anzahl der Bins. Beispielsweise ergibt sich aus der Einteilung eines Messbereichs von 15 s in 5 Bins eine Binbreite von 3 s. Mit kleineren Bins lassen sich auch kleinere Strukturen auflösen. Allerdings sollte bei der Wahl der Anzahl der Bins abgewägt werden, ob ein hohe Auflösung bei der Auswertung der Daten nötig ist oder ob durch eine weniger hohe Auflösung statistische Schwankungen in der Verteilung ausgeglichen werden sollen.

Echte Messungen sind immer fehlerbehaftet. Durch Auswahl dieser Option wird zusätzlich zum gemessenen Wert auch der Fehler einer Variablen im Diagramm angezeigt.

An dieser Stelle können Bedingungen definiert werden, nach denen die Daten gefiltert werden. Folgende Zeichen können verwendet werden:
==     gleich
>       größer
>=     größer gleich
<       kleiner
<=     kleiner gleich
and   und
or      oder

In diesem Feld wird die Funktion eingegeben, deren freie Parameter an die Daten angepasst werden sollen. Eine Funktion kann mehrere freie Parameter haben, die mit p[#] gekennzeichnet werden. Das Symbol # wird durch eine Zahl zur Kennzeichnung des Parameters ersetzt, wobei die Parameter von 0 beginnend durchnummeriert werden. Die unabhängige Variable wird mit x bezeichnet und entspricht der aus dem Datensatz gewählten x-Variable. Es gibt diverse mathematische Funktionen, die verwendet werden können. Die aus dem Fit resultierenden Werte der Parameter werden im Diagramm angezeigt. Beispiele für Fit-Funktionen sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Um einen Fit der Funktion an die Daten zu ermöglichen, sollte den freien Parametern zuvor ein Wert zugeordnet werden, der von der Größenordnung dem zu erwartenden Wert entspricht. Die hier eingegebenen Werte werden durch ein Komma getrennt und nacheinander den Parametern entsprechend ihrer Nummerierung zugeordnet.
Beachte: Dezimalstellen werden durch Punkte und nicht durch Kommata getrennt.

Die Darstellung der Daten in einem 1D-Histogramm ist unterteilt in verschiedene Formen. Zur Auswahl stehen:
Histogramm, Histogramm gefüllt, Linie, Linie gefüllt, Scatter.

Die Darstellung der Daten in einem 2D-Histogramm ist unterteilt in verschiedene Formen. Zur Auswahl stehen:
Farbe, Kontur, Kontur gefüllt, Box.

Es können verschiedene statistische Werte zu den Daten ausgeben werden. Die Auswahlmöglichkeiten sind:
a = alles
n = Anzahl der Einträge
u = underflow
o = overflow
m = Mittelwert
s = Standardabweichung
bei 1D: p = Mode (häufigster Wert), e = Median, w = Skew, k = Kurtosis, x = Excess
bei 2D: c = Kovarianz

Es besteht hier die Möglichkeit eine Anzahl von Konturlinien festzulegen, also die Anzahl der Bereiche, in welche die gemessenen Häufigkeiten eingeteilt werden.

Wenn dieses Element aktiviert ist, wird anstatt der Anzahl der Ereignisse die Wahrscheinlichkeitsdichte, also die auf 1 normierte Verteilung der Ereignisse, dargestellt.

Bei der kumulativen Darstellung eines Histogramms wird die Summe der Bineinträge dargestellt. Die Aufsummieren kann von der linken oder von der rechten Seite der x-Achse beginnend erfolgen.

Es besteht eine Vielzahl an Möglichkeiten Kugelkoordinaten auf einer flachen, 2-dimensionalen Fläche darzustellen. Einige davon stehen hier zur Auswahl.

Bei Aktivierung dieser Option wird der Verlauf von Landesgrenzen in die Karte gezeichnet.

Falls mehrere Datenreihen in einem Diagramm dargestellt werden sollen, kann mit dieser Option festgelegt werden in welcher Reihenfolge die Graphen übereinander gezeichnet werden. Damit kann vermieden werden, dass ein Graph den anderen verdeckt (z.B. wenn in einem 1D-Histogramm der Bin des einen Datensatzes mehr Einträge aufweist als der eines anderen).

Die Symbole oder ggf. die Linie, mit der die Datenpunkte dargestellt werden, erhalten die an dieser Stelle gewählte Farbe. Eine Ausnahme besteht, wenn eine z-Variable dargestellt werden soll. In diesem Fall werden die Symbole bzw. die Linie entsprechend der Farbskala dargestellt.

Eine weitere nützliche Option bei der Darstellung mehrerer Datensätze in einem Diagramm, um das gegenseitige Verdecken von Graphen zu vermeiden, ist die Transparenz der Symbole bzw. der Linie. Es können Abstufungen zwischen 0% und 100% gewählt werden, wobei 0% völlig undurchsichtig bedeutet und 100% völlig durchsichtig.

Datenpunkte können durch verschiedene Symbole dargestellt werden. Bei mehreren Datensätzen ist es sinnvoll neben verschiedenen Farben auch verschiedene Symbole zu verwenden.

Die Symbolgröße kann den eigenen Wünschen angepasst werden. Der eingetragene Wert wird in der Einheit Millimeter gelesen.

Sollen Datenpunkte durch eine Linie verbunden werden, stehen folgende Linienformen zur Verfügung:
durchgezogen, gestrichelt gefüllt, gepunktet, Strich-Punkt.

Wie die Symbolgröße kann die Stärke der Linie durch einen Wert in Millimeter angepasst werden.

Für die Linienart der Fitfunktion stehen folgende Optionen zur Auswahl:
full line = volle Linie,
dashed = gestrichelt,
dotted = gepunktet,
'r-' = rot,
'b-' = blau,
'g-' = grün

Gib dem Diagramm einen Namen, um es unter deinen gespeicherten Diagrammen wiederzufinden.

Die Breite und Höhe des Diagramms kann variiert werden. Die eingetragenen Werte werden in der Einheit Zentimeter eingelesen.

Standardmäßig wird die Achse mit der unter Datenauswahl eingestellten Variablen inklusive deren Einheit beschriftet sowie ggf. der Korrekturfunktion. Diese Beschriftung kann an dieser Stelle geändert werden, was zu einem einfacheren Verständnis des Diagramms beitragen kann.

Falls nur ein bestimmter Abschnitt der Achse dargestellt werden soll, können hier die Grenzen des Abschnitts eingetragen werden.

Die richtige Achsenskalierung kann das Erkennen von Zusammenhängen vereinfachen. Daher werden verschiedene Skalierungen angeboten. Der Standard ist eine lineare Skalierung mit äquidistanten Achsenabschnitten. Diese Einstellung ist für die meisten Betrachtungen sinnvoll. Wenn die Daten einen großen Wertebereich überspannen (mehrere Größenordnungen), insbesondere wenn ein exponentieller Zusammenhang zwischen den dargestellten Variablen besteht, bietet sich die logarithmische Skalierung an.

Damit die Legende nicht den Graph bzw. die Graphen verdeckt, kann sie ausgeblendet oder ihre Position im Diagramm geändert werden.