В докладе речь пойдёт о способах работы с результатами измерений в современной фундаментальной физике. Поговорим о надёжности и пределах точности измерений в классическом и квантовом случаях, в частности — в задачах, связанных с большим объёмом данных. В качестве конкретных примеров используем эксперименты в области физики частиц как при большой энергии, так и при большой интенсивности. Посмотрим, что делается на ускорительном комплексе ЦЕРНа и какие опыты ставят на сверхбольших детекторах сверхслабых процессов.

Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе построен для изучения строения материи Вселенной, поиска новых фундаментальных частиц и явлений. В результате работы БАКа накоплены сотни петабайтов физических данных, анализ которых уже привёл к фундаментальным открытиям. В докладе речь пойдёт про сам ускоритель, про назначение, общее устройство и практические свойства детекторов частиц, про источники, потоки и объёмы обрабатываемых экспериментальных данных. Мы обсудим принципы изучения новых явлений в физике частиц, методики сбора и анализа данных, организацию распределённых вычислений и другие подробности, специфические для этой области науки.

На первом этапе обработки данные Большого адронного коллайдера проходят через триггерную систему, которая в реальном времени определяет, нужно ли сохранить результаты столкновений пучков для дальнейшей обработки или они не понадобятся. В докладе пойдёт речь о триггерах эксперимента на LHCb, в которых активно применяется машинное обучение. Поставим физическую задачу, сформулируем задачу в терминах машинного обучения, посмотрим, как она сейчас решается на практике.

Одним из основных подходов к анализу данных в физике высоких энергий является численный анализ. Этот подход используется при исследовании редких процессов, таких как появление бозона Хиггса или распад B-мезона на два мюона (B → µµ). Этот распад интересен тем, что его частота в соответствии со стандартной моделью: а) очень низкая — около 10 в степени −9; б) значительно меньше частоты, предсказываемой некоторыми «суперсимметричными» моделями. Другими словами, наблюдение отклонений от предсказаний стандартной модели могло стать убедительным свидетельством существования частиц, которых никто ещё не видел! Лектор покажет основные этапы анализа распада B → µµ от выдвижения гипотезы до её подтверждения наблюдаемыми данными, даст оценку достоверности подтверждения и расскажет о роли машинного обучения в этом анализе.