Datenanalyse & Konfiguration

HRNGGUI bietet umfangreiche Tools zur Analyse der Zufallsqualität und konfigurierbare Parameter für verschiedene Anwendungen.

Statistische Analyse

Echtzeitstatistiken: - Zählrate (counts/min): Aktivität der radioaktiven Quelle - Mittelwert: Durchschnittliche Zeitintervalle zwischen Events - Standardabweichung: Variabilität der Messwerte - Varianz: Quadrat der Standardabweichung

Qualitätstests: - Chi-Quadrat-Test: Prüft Gleichverteilung (p > 0.05 = gut) - Kolmogorov-Smirnov: Testet gegen Referenzverteilung - Autokorrelation: Erkennt systematische Abhängigkeiten

Visualisierung: - Zeitreihe: Live-Plot der Zählrate - Histogramm: Verteilung der Zeitintervalle - Scatter-Plot: Aufeinanderfolgende Werte (Korrelationstest)

Konfiguration

Hauptkonfiguration in config.json:

{
  "device": {
    "port": "auto",           // COM-Port (auto = automatisch)
    "baudrate": 115200,       // Übertragungsrate
    "timeout": 1.0,           // Verbindungs-Timeout
    "protocol": "standard"    // Protokoll-Typ
  },
  "acquisition": {
    "sample_time": 60,        // Messzeit in Sekunden
    "buffer_size": 10000,     // Max. Datenpunkte im Memory
    "auto_save": true,        // Automatisches Speichern
    "save_interval": 300      // Speichern alle 5 Min
  },
  "analysis": {
    "update_rate": 1.0,       // Diagramm-Update (Hz)
    "histogram_bins": 50,     // Anzahl Histogram-Balken
    "statistical_window": 1000 // Punkte für rolling stats
  }
}

Hardware-spezifische Einstellungen:

Arduino GM-Zähler:

"protocol": "arduino", "baudrate": 9600

Frederiksen Scientific:

"protocol": "frederiksen", "baudrate": 115200

Benutzerdefiniert:

"protocol": "custom", "delimiter": "\n"

Datenexport

CSV-Format (Standard): - Zeitstempel, Zählwert, Intervall - Metadaten im Header - Kompatibel mit Excel, Python, R

JSON-Format: - Strukturierte Daten mit Metadaten - Programmatischer Zugriff - Konfigurationsinformationen enthalten

Binär-Format: - Kompakte Speicherung für große Datenmengen - Schneller I/O - NumPy-kompatibel

Qualitätsbewertung

Gute Zufallsqualität: - Chi-Quadrat p-Wert > 0.05 - Gleichmäßiges Histogramm - Keine erkennbaren Muster im Scatter-Plot - Autokorrelation nahe 0

Problematische Signale: - Periodische Schwankungen → Elektrische Störungen - Clustered Events → Defekte Hardware - Systematische Trends → Umgebungseinflüsse

Optimierungstipps: - Längere Messzeiten für stabilere Statistiken - Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen - Temperaturstabile Umgebung - Regelmäßige Kalibration der Hardware