Искусственная сетчатка смогла обнаружить субатомные частицы

21.09.2014 17:37

567

Человеческий глаз вдохновил физиков создать процессор, который может проанализировать субатомные столкновения частицы в 400 раз быстрее, чем существующий в настоящее время. Искусственная сетчатка стала технологией работы новейшего вида процессора.

В этих столкновениях участвуют протоны — обычная материя, что разбиваются вместе при скорости близкой к световой.

Сильные удары могли привести к новым частицам и помочь ученым понять отражение антивещества.

Экспериментальный процессор мог ускорить анализ данных от столкновений.

Процессор работает подобным образом за счет невероятной способности искусственной сетчатки, которая чрезвычайно быстро распознает образы.

Изданный в предварительной печати arXiv сервер, алгоритм был предложен для возможного применения в Большом адронном коллайдере (LHC ) экспериментов в ЦЕРНе в 2020 году. Алгоритм может также быть полезен в любой области, где необходимо быстрое, эффективное распознавание образов.

Таким образом, отдельные нейроны в наших сетчатках специализированы, чтобы ответить на особые формы или ориентации, которые они делают автоматически прежде, чем наш мозг даже сознательно знает о том, что мы обрабатываем.

Физик Диего Тонелли, один из команды сотрудников работы, объяснил, что искусственная сетчатка обнаруживает снимок траектории каждого столкновения, которые немедленно анализируются.

Эти снимки затем преобразуются в алгоритм, который может работать на компьютере, автоматического сканирования и анализа заряженных траектории частиц или дорожек. Воздействие на датчик будущих столкновений позволит затем команде отсеять интересные события.

Скорость является существенной здесь. Имеется примерно 40 миллионов столкновений в секунду, и каждое может привести к сотням заряженных частиц.
Ученые тогда должны работать через невероятный объем данных. Определяются отклонения от нормы, которые могут дать подсказки для нового в физике.
Алгоритм может обеспечить полезный способ пройти через это огромное количество данных, в режиме реального времени.

Искусственная сетчатка смогла обнаружить субатомные частицы

«Все происходит в 400 раз быстрее, чем что-либо существующее или предсказанное для высоких заявлений энергетики. Если осуществлено в реальном эксперименте, то это позволит нам собирать более интересные данные более быстро», — сказал доктор Тонелли.

LHC был выключен с февраля 2013, но должен начать свой поиск для новой физики в 2015, когда гигантская машина еще раз начнет разбивать протоны.

Как это происходит

Протоны распадаются и освобождают огромное количество энергии, что приводит к образованию многих нейтральных и заряженных частиц. Наблюдаем траектории заряженных частиц.

Новый алгоритм не направлен на тип физики, используемой, чтобы найти известный бозон Хиггса, вместо этого предназначено использовать для «физики вкуса», которая занимается взаимодействием основных компонентов вещества, кварков.

Искусственная сетчатка смогла обнаружить субатомные частицы

Комментируя работу, Тара Ширс, Cern-физик из университета Ливерпуля, сказала, что это может быть очень полезно для автоматического опознания, «дают нам наиболее полную информацию о том, что мы хотим изучить — Хиггса, темную материю, антивещество и так далее. Искусственный алгоритм сетчатки, похоже, делает это блестяще».

«Когда наши датчики предоставляют эти снимки столкновений — нам это похоже на картину, которую видит ваш глаз, и когда ваш мозг сканирует эту картину, и понимает ее. Мы стараемся кодифицировать эти правила в алгоритме, который работает на компьютерах и делает эту работу за нас автоматически», — сказала профессор Ширс научной программе.

«Когда LHC продолжится…, мы начнем действовать с более интенсивным лучом протонов, получающих намного более высокую скорость передачи данных, и затем эта проблема просеивания, что вы действительно хотите изучить, становится действительно неотложной», — добавила она.

«Этот искусственный относящийся к сетчатке глаза алгоритм — один из последних шагов в нашей миссии к пониманию Вселенной, и это действительно хорошо, это выполняется работа, которую обычно делают обширные банки компьютеров».

Алгоритм был разработан с модернизацией 2020 года LHC в памяти, у которого будут еще более мощные столкновения.