Skip to content
Home » Onderzoek naar een nieuw algoritme voor het reconstrueren van deeltjes

Onderzoek naar een nieuw algoritme voor het reconstrueren van deeltjes

    Onderzoek naar een nieuw algoritme voor het reconstrueren van deeltjes
    Nieuw gepubliceerd onderzoek zal helpen bij de verdere verkenning van het heelal

    Schematische weergave van het rechtshandige cartesiaanse coördinatensysteem dat is gebruikt om de detector te beschrijven. Credit: Het European Physical Journal C (2022). https://link.springer.com/article/10.1140/epjc/s10052-022-10665-7

    Een team van onderzoekers van CERN, Massachusetts Institute of Technology en Staffordshire University heeft een nieuw algoritme geïmplementeerd voor het reconstrueren van deeltjes bij de Large Hadron Collider.


    De Large Hadron Collider (LHC) is de krachtigste deeltjesversneller ooit gebouwd in een tunnel 100 meter onder de grond bij CERN, de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek, in de buurt van Genève in Zwitserland. Het is de plaats van langlopende experimenten waarmee natuurkundigen over de hele wereld meer te weten kunnen komen over de aard van het universum.

    Het project maakt deel uit van het Compact Muon Solenoid (CMS)-experiment – een van de zeven geïnstalleerde experimenten die detectoren gebruiken om de deeltjes te analyseren die worden geproduceerd door botsingen in de versneller.

    Het onderwerp van een nieuw academisch artikel “End-to-end multiple-particle reconstructie in beeldvormingscalorimeters met hoge bezettingsgraad met neurale netwerken in grafieken”, gepubliceerd in Europees fysiek tijdschrift Cis het project uitgevoerd voorafgaand aan de upgrade met hoge helderheid van de Large Hadron Collider.

    Het High Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC)-project heeft tot doel de prestaties van de LHC te verhogen om het potentieel voor ontdekkingen na 2029 te vergroten. De HL-LHC zal het aantal proton-proton-interacties in een gebeurtenis verhogen van 40 tot 200.

    Professor Raheel Nawaz, Pro Vice-Chancellor for Digital Transformation, aan de Staffordshire University, heeft het onderzoek begeleid. Hij legde uit dat “het beperken van de toename van het verbruik van computerbronnen bij grote pileups een noodzakelijke stap is voor het succes van het HL-LHC-fysicaprogramma en we pleiten voor het gebruik van moderne machine learning-technieken om deeltjesreconstructie uit te voeren als een mogelijke oplossing voor dit probleem .”

    Hij voegde eraan toe dat “dit project zowel een vreugde als een voorrecht was om aan te werken en waarschijnlijk de toekomstige richting van onderzoek naar deeltjesreconstructie zal dicteren door gebruik te maken van een meer geavanceerde AI-gebaseerde oplossing.”

    dr Jan Kieseler van de afdeling Experimentele Fysica van CERN voegde toe dat “dit de eerste enkelvoudige reconstructie is van ongeveer 1.000 deeltjes van en in een ongekend uitdagende omgeving met 200 gelijktijdige interacties per proton-protonbotsing. Dit toont aan dat deze nieuwe benadering, waarbij een speciale grafiek wordt gecombineerd neurale netwerklagen (GravNet) en trainingsmethoden (Object Condensation), kunnen worden uitgebreid tot dergelijke uitdagende taken, terwijl het binnen de beperkte middelen blijft, een belangrijke mijlpaal is in de richting van toekomstige deeltjesreconstructie.”

    Shah Rukh Qasim, die dit project leidde als onderdeel van zijn Ph.D. aan CERN en de Manchester Metropolitan University, zegt dat “de hoeveelheid vooruitgang die we in de afgelopen drie jaar met dit project hebben geboekt echt opmerkelijk is. Het was moeilijk voor te stellen dat we deze mijlpaal zouden bereiken toen we begonnen.”

    Professor Martin Jones, Vice-Chancellor en Chief Executive van Staffordshire University, voegde toe: “CERN is een van ‘s werelds meest gerespecteerde centra voor wetenschappelijk onderzoek en ik feliciteer de onderzoekers met dit project dat effectief de weg vrijmaakt voor nog grotere ontdekkingen in de komende jaren komen.”

    “Kunstmatige intelligentie evolueert voortdurend om veel verschillende industrieën ten goede te komen en om te weten dat academici van Staffordshire University en elders bijdragen aan het onderzoek achter dergelijke vooruitgang, is zowel opwindend als belangrijk.”


    Large Hadron Collider toeren tot ongekend energieniveau


    Informatie:
    Shah Rukh Qasim et al, End-to-end multi-deeltjesreconstructie in beeldvormingscalorimeters met hoge bezetting met neurale netwerken in de grafiek, Het European Physical Journal C (2022). DOI: 10.1140/epjc/s10052-022-10665-7

    Geleverd door Staffordshire University

    citaat: Onderzoek naar een nieuw algoritme voor het reconstrueren van deeltjes (2022, 28 september) opgehaald op 28 september 2022 van https://phys.org/news/2022-09-exploring-algorithm-reconstructing-particles.html

    Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.