Er det en Higgs, hr. Computer?

Hvorledes kan brugen af neurale netværk styrke og effektivisere klassifikation af Higgs partiklens eksistens?

I projektet er muligheden for at bruge neurale netv√¶rk til at klassificere eksistensen af Higgs partiklen blevet unders√łgt. 

Det fremstillede neurale netv√¶rk kan klassificere under hvilke kollisioner i LHC partikel acceleratoren, der fremg√•r et Higgs henfald. 

Det vises, at efter blot 5 gange hvor modellen g√¶tter, at der har v√¶ret en Higgs, vides det, at der faktisk har v√¶ret et Higgs henfald med 99.94% sandsynlighed. Dette er bedre end kontrolmodellerne af andre arkitekturer. 

Projektet diskuterer desuden hvordan netv√¶rket kan generaliseres til andre element√¶rpartikler og foresl√•r en ny algoritme der kan finde generaliserbare tendenser n√•r der mangler data. Algoritmen g√łr brug af "Embeddings" og "Generative Adversarial Autoencoders", samt forst√•else af det fysiske dom√¶ne der ligger bag partikelfysikken. 

Projektet vandt Unge Forskere i "Physical Science" kategorien med jurykommentaren:

"Kasper Fredenslund viser med sit projekt en imponerende indsigt i maskinl√¶ring, opbygning af neurale netv√¶rk og analyse af komplicerede data. Kasper har i projektet brugt dette til at klassificere henfald af Higgs-partikler i simulerede data fra CERN. Kasper har udviklet et computerprogram, som kan genkende m√łnstre i data og valgt en generel l√łsning, s√• resultaterne ogs√• kan bruges til detektion af henfald af andre partikler.

Kasper er ikke blot i stand til at lave avancerede beregninger, men kan ogs√• formidle resultaterne og metoderne p√• en let tilg√¶ngelig m√•de. Kasper viser med projektet, at han selvst√¶ndigt er i stand til at s√¶tte sig ind i avanceret stof og bruge moderne datalogiske metoder til at l√łse en vigtig fysisk problemstilling."

Projektet er dermed ogs√• kvalificeret til EM i Irland og VM i USA. 

Du kan spille "g√¶t en Higgs" spillet hvor du kan konkurrere mod modellen fra projektet  p√• din computer.


(Jeg er ikke så god til det).

continue reading

Is it a Higgs, Computer?
Using neural networks to detect elementary particles.
Introduction to the Basics of Neural Networks
In recent years, neural networks have shown great potential across a wide range of industries. In this series, we look at how neural networks work from a theoretical point of view.