Проблемът с призрачните частици, за който никой не говори

Представете си: в дълбоките тунели на Големия адронен ускорител в Швейцария частици се блъскат един в друг с луд бързина, близо до скоростта на светлината. От този хаос изскачат безброй субатомни отломки. Като да търсиш отделни капки в порой – а те изчезват за милионни доли от секундата.

Една от тях е мюонът. Тежък брат на електрона. Физиците са луди по него. Защото може да разкрие тайни от физиката, които още не разбираме. Неща, дето ще преправят учебниците ни.

Проблемът? Мюоните са неуловимите. Живеят само 2 микросекунди, после се разпадат. Изнервящо за учените, дето искат да проследят всяко им движение.

Стария начин е мъка и грешки

Години наред използват два отделни стъпки. Първо – софтуер пресява шумовете, откроява мюоните сред хилядите други частици. После – друг алгоритъм чертае пътя им.

Като да намираш човек в претъпкан стадион, а след това друг да го проследи. Бавно е. И ако първият сбърка, всичко отива на кино.

И тогава идва изкуственият интелект

Италиански учени се умориха от цирка. Решиха: защо не направим всичко наведнъж с ИИ?

Взеха Graph Attention Network – вид ИИ, който перфектно свързва точки. Не две стъпки, а директно: отбелязва всеки сигнал от детектора и едновременно рисува възможните траектории на мюона.

Разлика като между детектив, който пита свидетели поотделно, и анализ на камери, дето виждат всичко наведнъж.

Резултатите обещаващи, но започваме

В тестове с опростен модел на детектора ATLAS ИИ надмина старите методи. По-добре разпознава сигнали от мюони и пресмята посоката им – попъречния импулс.

Страхотно, нали?

Но внимавайте: тестваха само в симулация. Реалните данни са по-голям хаос. Траектории се преплитат. Нищо не е толкова чисто. Още много работа до стандарт в CERN.

Защо това ще промени бъдещето

CERN не си играе с ИИ от каприз. Ускорителят ще се ъпгрейдне и ще плюе десет пъти повече данни. Старите методи няма да издържат.

Тук ИИ спасява. Обработва огромни обеми, намира модели, дето човешкото око пропуска. Не замества физиците – дава им супер оръдия.

Директорът по изследвания в CERN, Йоахим Мних, каза напоследък: без ИИ CERN не може да работи. Вплетен е навсякъде – от анализ до администрация.

По-широката картина

Не ме вълнува само проследяването на мюони. Вълнува ме промяната в основната физика. Влизаме в ера, където ИИ не е просто помощник – е задължителен за разкриването на宇宙ните тайни.

Ако ИИ улавя частици-призраци за микросекунди, какво ли още ще открие? Това не дава да спят физиците.

Бъдещето на физиката може да е по-малко гении-едноставно и повече хора + умни машини, които разкриват скритите закони на природата.

Искreno? Звучеше страхотно.

Източник: https://www.popularmechanics.com/science/a71220706/ai-muon-particles