俄罗斯为强子对撞机研发出人工智能检测系统

据俄罗斯新闻网报道，俄罗斯高等经济学院和“Yandex”公司的数据分析研究所联合开发了一个人工智能系统，可以将强子对撞机上高能粒子的识别速度提高一个数量级。相关结果发表在《物理研究中的核仪器和方法》杂志上，第一部分:加速器、专家、探测器和相关设备。

每秒钟有数百万强子在强子对撞机中碰撞，探测器记录下结果并决定它们的性能。由于大多数生成的粒子是科学上已知的粒子，寻找新粒子就像大海捞针，这需要理解和提高探测器的粒子识别速度，而且越准确越好。

考虑到每秒钟有数百万粒子在强子对撞机上碰撞，必须采用较低灵敏度的检测方法，这使得检测器以较低的速度运行，并且某一过程的模拟通常需要几秒钟。理论上，可以使用特殊的程序软件来提高检测器的检测精度和速度，从而使检测器上的传感器能够对通过的不同粒子做出准确的响应。研究者通过使用生成对抗网络解决了一直困扰高能物理学家的问题。由于该系统由两个神经网络组成，即生成网络和判别网络，网络可以通过训练学习形成类似于现实的图像，例如，根本不存在的人或动物的图像。另一个网络尽力找出虚拟图像和真实图像之间的区别。

研究人员惊讶地发现，产生真实图像的发达方法可以用来识别强子碰撞产生的粒子，并且可以将识别速度提高一个数量级。通过培训，研究人员已经教授了生成对策系统来预测强子碰撞的结果。实验还证明，该系统能够准确描述强子碰撞的全过程。

快速模拟探测器运行的对抗网络系统的产生将大大加快强子对撞机上的实验。本质上，这是数据科学家和物理学家通过将最先进的培训方法应用于科学数据分析，加上已经掌握的探测器知识和经验，共同完成的研究和开发工作。