 |
|
Тёмное вещество будет искать российско-итальянский ИИ
|
| Учёные из России и Италии в журнале Computer Physics Communications опубликовали статью, в которой сообщили о создании нейросети для обнаружения загадочного тёмного вещества. Обученный алгоритм будет искать следы взаимодействия тёмного вещества и обычного в эмульсионных детекторах. Обычно детекторы фиксируют пролёты любых заряжённых частиц, что делает обнаружение следов тёмного вещества поиском иголки в стоге сена. Но нейросеть рутиной не испугать. Учёные исходят из предположения, что частицы тёмного вещества могут представлять собой особый класс слабовзаимодействующих массивных частиц или вимпов (WIMP, Weakly Interacting Massive Particles). С обычным веществом вимпы могут взаимодействовать только на очень маленьких расстояниях. Если такое взаимодействие произойдёт, то на эмульсионном детекторе — плёнке со слоем обычного желатина с вкраплениями из наночастиц чувствительного материала — останутся следы. |
|
| В пресс-релизе НИТУ «МИСиС» по этому поводу сказано следующее: «Исследователи из НИТУ «МИСиС», Национального института ядерной физики Италии, Неаполитанского университета имени Фридриха II, НИУ ВШЭ и Физического института имени П. Н. Лебедева РАН предположили, что взаимодействия вимпов и видимой материи будут оставлять внутри этих наночастиц характерные следы, направление и свойства которых будут зависеть от положения Земли относительно центра Млечного Пути. Это позволит отличить следы тёмной материи от случайных сигналов, вызванных прохождением заряженных частиц через детектор». По этим следам — траектории, длительности пролёта и другим визуальным данным — можно вычислить массу частиц, их заряд и другие фундаментальные свойства. Но чтобы не тратить время на следы от пролёта обычных частиц все их необходимо отсеять, а это колоссальная работа, которую планируют поручить нейросети. |
| Нейросеть на основе принципов глубокого обучения способна отличать реальные следы вимпов от случайного срабатывания детектора. Для подготовки сети учёные подготовили снимки линий, оставленных разными случайными частицами на поверхности эмульсионных пленок, и использовали их для обучения системы. Как показали предварительные проверки, нейросеть лучше классических шумоподавляющих алгоритмов распознает и удаляет следы случайных событий с фотографий эмульсионных пленок. Метод уже применили в экспериментах на итальянском детекторе темной материи NEWSdm, а новый и более мощный алгоритм запустят для анализа снимков с нового 10-кг эмульсионного детектора. |
| Источник |
