Искусственный интеллект воссоздал столкновения частиц на Большом адронном коллайдере

Большой адронный коллайдер (LHC) – это самый масштабный в мире научный эксперимент в области физики элементарных частиц, в котором каждое столкновение протонов приводит к образованию сложной цепи частиц. На протяжении десятилетия физики применяли алгоритм particle-flow (PF), основанный на последовательности правил, разработанных вручную, для анализа этих явлений. В настоящее время коллаборация CMS впервые продемонстрировала, что алгоритм машинного обучения MLPF может полностью восстанавливать картину столкновений, тем самым заменяя традиционный метод.

MLPF обучается с использованием искусственно созданных данных и способен определять частицы по сигналам детекторов без предварительного программирования. В ходе испытаний, проведенных на данных, имитирующих условия работы Большого адронного коллайдера, новая разработка продемонстрировала сопоставимую или превосходящую точность, в особенности при анализе струй, образующихся при распаде топ-кварков – наблюдалось улучшение на 10–20% в определенных диапазонах импульсов.

Ключевым достоинством является высокая скорость работы: MLPF использует современные графические процессоры (GPU), в то время как классические алгоритмы нуждаются в центральных процессорах (CPU). Благодаря этому существенно сокращается время обработки данных и повышается продуктивность экспериментов.

Не пропустите:  В России стартовали продажи мотоцикла Ural Alaska по цене от 2 млн рублей.

После ввода в эксплуатацию Большого адронного коллайдера с повышенной интенсивностью в 2030 году частота столкновений возрастёт в пять раз, что повлечёт за собой новые трудности в процессе анализа. Технология машинного обучения MLPF позволит эффективно извлекать данные из колоссальных объёмов информации, открывая перспективы для обнаружения новых частиц и подтверждения основополагающих теорий.

MLPF способствует не только ускорению вычислений, но и открывает новые возможности для экспериментов, давая физикам возможность изучать наиболее сложные процессы, происходящие во Вселенной.

Похожие статьи