Nowy wspólny projekt międzynarodowy PW oraz CERN dotyczący uczenia maszynowego w eksperymencie ALICE
Informacja o dofinansowaniu projektu ze środków Budżetu Państwa.
Politechnika Warszawska we współpracy z CERN - Europejską Organizacją Badań Jądrowych w Genewie realizuje wspólny projekt naukowy pt. "Rozwój algorytmów uczenia maszynowego dla nowego oprogramowania eksperymentu ALICE w LHC Run 3" (akronim: ML4ALICE).
Kierownik projektu po stronie polskiej: dr inż. Łukasz Graczykowski
Okres trwania projektu: 1.01.2022 - 31.12.2025
Całkowita wartość projektu po stronie polskiej: 2 228 667 PLN
w tym źródła finansowania:
- środki CERN, w kwocie: 668 600 PLN
- środki Budżetu Państwa w ramach programu Ministra Edukacji i Nauki pn. “Projekty Międzynarodowe Współfinansowane”, w kwocie: 1 404 059 PLN
- środki własne PW, w kwocie: 156 008 PLN
Członkowie Politechniki Warszawskiej biorą udział w kluczowych pracach związanych zarówno z analizą danych, jak i rozwojem oprogramowania eksperymentu ALICE, zlokalizowanego na Wielkim Zderzaczu Hadronów w ośrodku CERN pod Genewą. Członkami zespołu PW w ALICE są również eksperci od uczenia maszynowego (Machine Learning - ML). Dzięki sformalizowaniu przez władze eksperymentu ALICE, CERN i PW prac w szeroko pojętego uczenia maszynowego, ustanowiony został wspólny projekt, realizowany zarówno przez CERN jak i PW, który dotyczy implementacji algorytmów ML w nowym oprogramowaniu eksperymentu ALICE, zwanym O2, oraz ich późniejszego wykorzystania w analizie fizycznej korelacji cząstek zawierających kwark powabny.
Projekt jest podzielony na dwa pakiety zadań: Work Package 1 (WP1) oraz Work Package 2 (WP2). Pierwszy z nich (WP1) zawiera zadania związane z samym rozwojem algorytmów ML oraz ich implementację w oprogramowaniu ALICE. Proponowane rozwiązania mają dwa główne cele:
- unowocześnienie systemu kalibracji głównego detektora ALICE, tj. komory projekcji czasowej (Time Projection Chamber - TPC) oraz
- przygotowanie nowoczesnego systemu identyfikacji cząstek (Particle Identification - PID) opartego o sieci neuronowe, od którego oczekujemy, że znacząco zwiększy wydajność procedury PID i dzięki temu umożliwi przeprowadzanie bardziej dokładnych analiz fizycznych.
W drugim pakiecie zadań (WP2) przeprowadzone będą testy stworzonego algorytmu ML PID i planowane jest wykorzystanie go w badaniach korelacji zidentyfikowanych hadronów (np. pionów, kaonów, protonów) z mezonami zawierającymi kwark powabny (np. korelacji proton - mezon D ).
Przedstawiony projekt ma formę aneksu do Umowy Ramowej o Współpracy (Framework Collaboration Agreement) pomiędzy CERN a PW oraz przewiduje, że jeden ekspert z PW będzie oddelegowany na pełny okres trwania projektu do pracy na miejscu w ośrodku CERN. Około 30% polskiej części projektu finansowane jest bezpośrednio ze środków CERN, zaś reszta pochodzi ze środków Budżetu Państwa, będących w dyspozycji Ministra Edukacji i Nauki, oraz środków własnych PW.
Projekt jest otwarty na współpracę ze Studentami. Chętni do współpracy w ramach projektu Studenci mogą kontaktować się z Kierownikiem Projektu (dr inż. Łukasz Graczykowski) oraz Głównymi Wykonawcami (dr inż. Małgorzata Janik, mgr inż. Maja Kabus).
