10 ноября 2026, вторник30 Хешвана 5787 — конвертер дат
Логотип STMEGISTMEGI TVSTMEGI Junior
Наука 4 мин чтения 1,2 тыс. просмотров

Ученые Института Вейцмана применяют ИИ для разгадки тайн сталкивающихся частиц

СРедакция СТМЭГИ
Ученые Института Вейцмана применяют ИИ для разгадки тайн сталкивающихся частиц

"Наша работа похожа на осмотр места авиакатастрофы, если бы мы пытались установить, например, какого цвета брюки были на пассажире с места A17", - шутит Ионатан Шломи, докторант группы профессора Эйлама Гросса с кафедры физики элементарных частиц и астрофизики израильского Научного института им. Вейцмана в Реховоте. Разумеется, группа профессора Гросса не работает посреди океана или на штормовой вершине горы. Она ведет свой поиск на знаменитом Большом адронном коллайдере ЦЕРН (БАК), где энергия сталкивающихся частиц действительно напоминает крушение самолета.

Гросс - не новичок на ускорителе частиц в ЦЕРНе. Между 2011 и 2013 годами он возглавлял группу исследователей в поисках бозона Хиггса с помощью детектора ATLAS, и его группа была одной из двух, объявивших в июле 2012 года об открытии этой неуловимой частицы. Открытие бозона Хиггса, часто называемого «Божьей частицей», ознаменовало решение многолетней физической загадки - как частицы получают массу? Согласно модели, предсказанной Питером Хиггсом в 1960-х годах, именно эта частица является главным "виновником" этого процесса, однако она была чисто теоретической идеей до 2012 года. После того, как загадка была разгадана, в 2014 году Эйлам Гросс вернулся в Израиль. Но что оставалось ему изучать после решения одного из величайших вопросов современной физики?

Очевидный путь вперед в физике элементарных частиц или высоких энергий - это открытие неизвестной частицы или любой другой новой особенности субатомного мира. После того, как «Божья частица» была наконец найдена, ЦЕРН посвятил свои усилия проверке и доказательству других теоретических моделей, таких, например, как "суперсимметрия", согласно которой каждый бозон должен иметь своего фермионного суперпартнера и наоборот. Однако, поскольку эти усилия зашли в тупик, Гросс решил, что пора вступить на новый путь: усовершенствовать и отрегулировать существующие методы анализа данных, чтобы улучшить как извлечение существующих данных, так и эффективность поиска новых частиц как в существующих ускорителях, так и в подобных установках будущего. Для этого Гросс создал новую исследовательскую группу в Институте Вейцмана, которая занимается решением основных вопросов физики элементарных частиц с использованием подходов машинного обучения. Ионатан Шломи был первым студентом, присоединившимся к группе, и он немедленно взял на себя задачу улучшить анализ набора данных детектора ATLAS, который содержит около 100 миллионов компонентов.

Когда внутри детектора ATLAS сталкиваются частицы, его датчики записывают измерения энергии, которые ученые затем должны расшифровать. C учетом того, что в каждую секунду во время работы ускорителя происходит более миллиарда столкновений, возникают сразу две проблемы: с одной стороны, такой ошеломляющий объем данных не может быть проанализирован вручную; с другой стороны, поскольку речь идет о чрезвычайно быстрых событиях, происходящих в микроскопическом масштабе, количество компонентов детектора - каким бы большим оно ни было - все еще не может эффективно собрать все данные о них с одинаковым уровнем точности.

Первой задачей, которую поставила себе группа Гросса, было улучшение способности различать разные типы кварков - элементарных частиц, которые можно обнаружить при столкновении более крупных частиц. В настоящее время существует шесть известных типов или "ароматов" кварков, каждый со своей собственной массой, которая определяет конкретный тип кварка, на который бозон Хиггса распадется после столкновения. Так, например, вероятность наблюдения распада бозона Хиггса на нижний кварк очень высока из-за его большой массы, в то время как верхние и нижние кварки настолько легкие, что их практически невозможно обнаружить. Очарованный кварк, который не является ни слишком легким, ни слишком тяжелым, трудно идентифицировать самостоятельно, а также отличить от нижнего кварка.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа разработала алгоритм потока частиц, который анализирует движение и модели распределения энергии этих частиц во времени и пространстве. Предоставив алгоритму миллиарды смоделированных событий столкновения, ученые смогли показать, что компьютер можно научить определять и анализировать соответствующие данные. «В настоящее время у нас нет средств для создания более чувствительных детекторов, - говорит Гросс, - но, поскольку мы понимаем физику столкновений частиц, мы можем создать модели этих событий с высоким разрешением, чтобы проверить, как отреагировал бы детектор, если в нем были бы дополнительные компоненты, повышающие точность измерений.»

Теперь, когда Гросс и его команда смогли предоставить доказательство концепции разработанного ими алгоритма, следующим шагом будет его тестирование на более крупных наборах данных. «Сегодня мы понимаем, что для извлечения большей научной ценности из измерений, проводимых на БАК, чувствительность наших методов анализа данных должна быть как можно более высокой», - говорит Шломи. «Точное моделирование - ценный инструмент, который может помочь нам довести до максимума чувствительность нашего метода».

«Я считаю, что область физики элементарных частиц в целом движется в направлении искусственного интеллекта - до такой степени, что ни один ученый в будущем не потрудится даже упомянуть, что он полагается на машинное обучение для своего анализа - настолько фундаментальным инструментом ИИ будет в нашем арсенале», - говорит Гросс. «Мы еще не достигли этого момента, но когда мы туда доберемся, то изменится все наше направление исследований, и мы станем свидетелями революции в анализе данных физики высоких энергий».

Следующая статья· Наука
Наука 3 мин чтения 2 тыс. просмотров

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе

14 октября исполняется 78-я годовщина легендарного восстания в нацистском лагере смерти

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе

14 октября, в 78-ю годовщину легендарного восстания в нацистском лагере смерти Собибор, Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представляют новый проект – собрание материалов о Собиборе из российских и зарубежных архивов. В общей сложности на портале будет размещено более 200 документов, многие из которых ранее не публиковались.

Идея такого проекта возникла несколько лет назад в связи с растущим интересом к истории лагеря. Было решено создать «виртуальный архив» Собибора, где были бы собраны все документы о нем из фондов ГА РФ, других российских государственных и ведомственных архивов, а также наиболее значимые материалы из коллекции Фонда Александра Печерского. К реализации проекта были привлечены и архивохранилища других стран, в том числе, Национальный архив Республики Беларусь и Музей Бойцов гетто (Израиль).

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе

Статья Василия Гроссмана, в которой упоминаются преступления нацистов в концлагере Собибор

Проект состоит из шести тематических разделов. В настоящее время составители представляют первые четыре раздела, посвященные жертвам и палачам лагеря смерти, первым донесениям польских подпольщиков и советских партизан о массовом уничтожении евреев в Собиборе, ранним свидетельствам Александра Печерского, а также участию бежавших из Собибора узников в партизанских отрядах и Красной армии. Публикация двух последних разделов отложена, поскольку значительная часть документов, составивших 5 раздел и посвященных преследованию нацистских преступников после войны, пока находятся на рассекречивании. Завершит публикацию 6 раздел, рассказывающий о мемориализации Собибора с 1950-х гг. до наших дней. Каждый раздел открывается вступительной статьей, посвященной тем или иным аспектам истории лагеря. Все публикуемые документы снабжены подробным комментарием.

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе

Среди уникальных документов – ранее не публиковавшиеся фотографии бывших узников Собибора, сделанные военными следователями сразу после освобождения Восточной Польши, донесения белорусских партизан о «печи, где жгут людей», фотография дочери Александра Печерского, которую он пронес через всю войну.

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе

Узница Собибора Хелла Вайс с партизанами

Лагерь смерти Собибор был создан нацистами на территории Восточной Польши весной 1942 года. За полтора года существования лагеря в нем погибло более 170 тысяч евреев из Польши, Нидерландов, Словакии, Австрии, Германии, Франции, СССР и других стран. 14 октября 1943 года в Собиборе произошло восстание, которое возглавили офицер-красноармеец Александр Печерский и предприниматель из польского городка Жулкевка Леон Фельгендлер. Восставшие уничтожили 11 эсэсовцев, нескольких охранников и бежали из лагеря. В побеге приняло участие несколько сот человек, более 50 из них дожили до конца войны.

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе
Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе
1 / 2

Наградной лист одного из ключевых участников восстания в концлагере Собибор Аркадия Вайспапира

В последнее десятилетие история Собибора и судьбы руководителей восстания 14 октября 1943 года Александра Печерского и Леона Фельгендлера оказались в центре общественного внимания. Вышло несколько новых книг, документальных фильмов, большой резонанс получил художественный фильм «Собибор» (2018). Печерский и другие участники восстания были награждены российскими, польскими, украинскими орденами, их именами были названы улицы в разных странах мира, о них заговорили политики и государственные деятели. В 2020 году на месте бывшего лагеря был открыт новый музей. Подвиг узников Собибора стал символом готовности человека в самых немыслимых условиях, на краю гибели сражаться с бесчеловечной машиной уничтожения за жизнь и свободу.

Государственный архив РФ и Фонд Александра Печерского представили новый проект – собрание материалов о Собиборе

Бывшие узники концлагеря Собибор, участники восстания