20.05.2023

В День пионерии об IT в физике высоких энергий 

19 мая студенты Института прикладной математики и компьютерных наук Тульского государственного университета встретились с кандидатом физико-математических наук,

19 мая студенты Института прикладной математики и компьютерных наук Тульского государственного университета встретились с кандидатом физико-математических наук, начальником научно-экспериментального отдела встречных пучков Лаборатории ядерных проблем Объединённого института ядерных исследований Алексеем Сергеевичем Жемчуговым.

Символично, что мероприятие состоялось в 101 годовщину пионерского движения в СССР. Слово «пионер» означает «первопроходец». Это тот человек, который пролагает дорогу в развитии научного, технического или художественного направления, а также социального течения. В свете сегодняшней знаменательной даты общение с учёным в рамках сотрудничества ТулГУ и ОИЯИ приобрело особое звучание.

Алексей Сергеевич Жемчугов родился в городе Скопин Рязанской области. Окончил Московский физико-технический институт.

Гость прочитал ребятам лекцию «Программное обеспечение экспериментов в физике высоких энергий».

Физика высоких энергий, пояснил он, изучает то, из чего состоит наша материя. Наглядно цели и задачи этой области знаний может продемонстрировать яйцо «Киндер-сюрприз». Любопытство буквально толкает сорвать яркую обёртку и заглянуть внутрь сладости-игрушки.

Безусловно, физика высоких энергий сложнее, но в общих чертах принцип такой же. При этом понятно: если ребёнка интересует, что находится внутри яйца, то учёным важно узнать, что находится внутри ядра.

В зависимости от разрешающей способности существует несколько способов узнать, что там внутри, — ультразвук, видимый свет, рентгеновские лучи. Однако размер ядра ~ 1 фм (ферми). И здесь уже на помощь приходит квантовая механика, которая определяет связь между длиной волны и энергией частицы. А затем на авансцену выступают ускорители, позволяющие заглянуть внутрь протона и нейтрона.

И ускорители, и экспериментальные установки, подчеркнул Алексей Сергеевич, управляются компьютерами, и для них нужно написать много программ. 

Существует два вида программного обеспечения для таких компьютеров: online software (реального времени) и offline software (для автономной обработки). 

Учёный рассказал ребятам о «сырых» данных, калибровке, подразумевающей установление соответствия между откликом детектора и физическими величинами, которые он измеряет, реконструкции, под которой понимается переход от отклика детектора к элементарным частицам, и анализе данных. Последний предполагает отбор событий, подавление фоновых вкладов, внесение поправок на потери энергии, получение физического результата, оценку систематических погрешностей и теоретическую интерпретацию. 

Особое внимание в своём выступлении Алексей Сергеевич уделил обработке данных в физике высоких энергий. 

Спикер сообщил, что основной платформой является Linux, а языками программирования — C++ и Python. 

У C++ очень богатые возможности, и если правильно пользоваться этим языком, то можно написать довольно эффективный код. 

Что же касается Python, то здесь существует набор пакетов и библиотек для численных математических методов, машинного обучения и анализа данных. Так что на этом языке можно быстро написать сложную программу и «склеить» имеющиеся высокопроизводительные модули. 

— Ну а потенциал методов машинного обучения в физике высоких энергий огромен! — подчеркнул Алексей Сергеевич. 

Гость рассказал студентам о технологической эволюции в мире IT и о том, спасут ли физику элементарных частиц параллельные вычисления. А ещё объяснил, как найти бозон, похожий на бозон (элементарную частицу) Хиггса, открытый в 2012 году.

Завершающая часть лекции была посвящена мегапроекту NICA (сверхпроводящему коллайдеру протонов и тяжёлых ионов).

В числе слушателей сегодня были первокурсники направления «Прикладная информатика» Максим Клим и Максим Вахрушев.

В вуз они пришли в пионерских галстуках и с пионерскими значками. На Максиме Вахрушеве был аутентичный галстук — тот самый, советский. Парень рассказал, что реликвия принадлежит его маме.

Лекция, признались ребята, произвела на них сильное впечатление.

— Я узнал о бозоне Хиггса и принципах его поиска, — поделился Максим Клим. — Было интересно послушать об устройстве коллайдеров.

— Мне тоже понравилось!— добавил от себя Максим Вахрушев. — Узнал, об ускорителях, о том, как открываются новые частицы и какую роль играют информационные технологии в физике высоких энергий.

Вчера научный сотрудник Лаборатории физики высоких энергий Объединённого института ядерных исследований Иван Васильевич Горелышев прочитал студентам ТулГУ лекцию «Система стохастического охлаждения пучков коллайдера NICA. Задачи и решения».

Татьяна Крикункова

Фото Михаила Гиндина

Последние новости

Алексей Дюмин провел заседание Комиссии Госсовета по направлению «Промышленность»

24 апреля Губернатор Алексей Дюмин провел заседание комиссии Госсовета РФ по направлению «Промышленность».

Почти 500 туляков получили путевки на санаторно-курортное лечение в этом году

Длительность лечения для взрослых составляет 18 дней. С начала 2024 года Отделение СФР по Тульской области предоставило более 480 жителям региона, которые являются федеральными льготниками,

Как тульским льготникам получить путёвку в санаторий

480 жителей региона с начала года уже получили право на поездку С начала года Отделение СФР по Тульской области предоставило 480 льготникам Тулы путёвки на санаторно-курортное лечение.

Card image

Как они помогают управлять бюджетом и сэкономить

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш email не публикуется. Обязательные поля отмечены *