Машинное обучение и поиск темной материи: соревнование от ЦЕРНа и Яндекса |
||
МЕНЮ Искусственный интеллект Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту ТЕМЫ Новости ИИ Искусственный интеллект Разработка ИИГолосовой помощник Городские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2017-07-17 15:00 Яндекс уже несколько лет сотрудничает с ЦЕРНом. Он сделал для учёных-физиков поиск по событиям в БАК, предоставил свои вычислительные ресурсы и технологии обработки данных — в том числе Матрикснет и ClickHouse. В 2014 году Яндекс стал ассоциированным членом CERN openlab. Школа анализа данных Яндекса принимает участие в двух экспериментах ЦЕРНа — SHiP и LHCb. Машинное обучение в наши дни становится «микроскопом» для современных учёных, которым необходимо изучать большие объемы данных и находить в них различные закономерности. В этом году ШАД совместно с лабораторией Методов анализа больших данных Вышки и Имперским колледжем Лондона организует в Великобритании международную школу, которая посвящена способам применения современных технологий в научных исследованиях. Эксперимент OPERA — из Швейцарии в Италию (картинка взята с сайта коллаборации OPERA) Сегодня в рамках школы начинается открытое соревнование, участники которого будут ни много ни мало искать нейтрино. Принять участие в поисках мы приглашаем всех желающих. Им предстоит обрабатывать данные с международного эксперимента OPERA. Для этого будут предоставлены исходные данные — результаты сканирования слоев фотопленок одного «кирпича» эксперимента OPERA. Соревнование состоит из двух этапов. На первом этапе участники будут искать отдельный ливень в «кирпиче», первая вершина которого известна, на втором — несколько ливней, рассредоточенных по объему «кирпича» без дополнительной информации. Победители смогут рассказать о своих решениях ученым, работающим в ЦЕРНе. Эксперимент OPERA начинается в ЦЕРНе, откуда пучок нейтрино направляется — сквозь землю! — в лабораторию Гран-Сассо в Италии. По пути он претерпевает некоторые изменения — «осцилляции», которые измеряются в Италии. Для этого в Гран-Сассо построен детектор внушительных размеров (10?10?20 метров) и весом аж 4000 тонн. Назначение детектора — «ловить» нейтрино. О поиске нейтрино Сделать это не так просто, ведь нейтрино практически не взаимодействует с веществом. К примеру, огромное число — миллиарды миллиардов — нейтрино, испущенных Солнцем, за день пролетает сквозь каждого из нас. И мы никак это не ощущаем. Однако, если пропустить нейтрино через свинцовую пластину, то оно может рассеяться на атомах свинца. В результате рассеяния появляются заряженные частицы, обнаружить которые гораздо проще. К примеру, если за свинцовой пластиной расположить слой фотопленки, то пролетающая заряженная частица оставит в нем след. Этот способ позволяет проследить появление частицы, а также направление ее движения и даже импульс и энергию. Об электромагнитных ливнях Рассеяние нейтрино в эксперименте OPERA порождает заряженную частицу — Процесс развития ливня является энергозатратным. Когда энергия рожденных частиц становится недостаточной для образования новых частиц, ливень прекращается. О соревновании Итак, задача, стоящая перед участниками соревнования, будет заключаться в поиске электромагнитных ливней. Отметим, что ливни могут производить заряженные частицы, не только рожденные при рассеянии нейтрино, но и любые другие. Главное, чтобы эти частицы обладали большой энергией. По виду ливня, однако, можно определить, какая частица породила его. Сразу скажем, что найти следы именно нейтрино — большая удача. Поэтому в конкурсе участникам будет предложен симулированный набор треков ливней в качестве сигнального образца. Об эксперименте OPERA Вернемся к эксперименту. Несколько десятков свинцовых пластин, чередующихся со слоями фотопленок, группируются в блоки — «кирпичи». Из таких «кирпичей» составлены стены датчиков высотой 10 метров, которые и представляют собой детектор в эксперименте OPERA. Когда появляется подозрение, что в «кирпиче» произошло рассеяние нейтрино и, соответственно, родились заряженные частицы, то такой кирпич изымается и направляется на исследование. Специальная система сканирует слои фотопленок и восстанавливает треки (следы), оставленные заряженными частицами. О машинном обучении Вроде бы ничего сложного, но данные, приходящие со сканирующей системы, выглядят так: На этом рисунке показана часть одного «кирпича», а именно слои фотопленок с номерами от 13 до 22 (всего в блоке 57 слоев). Для удобства отображения, расстояния между слоями сокращено («выкинуты» свинцовые пластины). Красным выделены полезные, сигнальные треки. Видно, что они являются следами частиц, составляющих электромагнитный ливень. Об эксперименте SHiP С задачей поиска нескольких ливней в одном «кирпиче» столкнулись организаторы эксперимента SHiP. Этот амбициозный эксперимент, активно развиваемый в ЦЕРНе, нацелен на поиск частиц, которые никто до сих пор не видел и которые помогут объяснить загадку темной материи. По одной из гипотез, частицы легкой темной материи могут вести себя аналогично нейтрино. В эксперименте SHiP планируется использовать аналогичный детектор — стену из «кирпичей» — как и в OPERA. В отличие от детектора OPERA «кирпичи» SHiP будут стоять гораздо ближе к источнику нейтрино (десятки метров, а не сотни километров), поэтому количество электромагнитных ливней в них будет гораздо выше. Соответственно, необходимы более чувствительные алгоритмы, способные распознать и обработать несколько десятков ливней в одном кирпиче. О победителях Победители соревнования смогут принять участие во встрече коллаборации SHiP, посвященной проблемам эксперимента. На ней они смогут рассказать о своих решениях ученым, непосредственно работающим над экспериментом. Источник: habrahabr.ru Комментарии: |
|