На території Брукгейвенської національної лабораторії в штаті Нью-Йорк стартувало будівництво унікального наукового об’єкта. Це перший у світі прискорювач частинок, де штучний інтелект (ШІ) та методи машинного навчання інтегровані на етапі проєктування та в основу його операційної системи, а не додані пізніше.
Цей масштабний проєкт, який є результатом співпраці Брукгейвенської та Національної прискорювальної лабораторії Томаса Джефферсона при Міністерстві енергетики США, об’єднав зусилля понад 300 наукових установ з усього світу. Вартість Electron-Ion Collider (EIC) оцінюється в діапазоні від 1,7 до 2,8 мільярда доларів (приблизно від 68 до 112 мільярдів гривень). Планується, що він зможе генерувати до 500 000 зіткнень частинок за секунду, використовуючи потужності машинного навчання для стабілізації пучків, оптимізації конфігурації детекторів та аналізу величезних обсягів даних, що надходитимуть у режимі реального часу.
Запланована частота реєстрації зіткнень у 500 000 на секунду ставить перед системою EIC винятково складні завдання. Саме ця вимога стала ключовою при формуванні архітектури установки. Машинне навчання буде відповідати за сортування, фільтрацію та реконструкцію подій, що відбуваються всередині детектора. Очікується, що Electron-Ion Collider розпочне свою роботу в середині 2030-х років.
Перший колайдер, що “самонавчається”
На відміну від попередніх поколінь установок для фізики частинок, включно з попередником EIC — релятивістським колайдером важких іонів RHIC від Brookhaven (який завершив роботу в лютому 2026 року), де інструменти ШІ впроваджувалися вже в процесі експлуатації, — EIC з самого початку будується навколо інтелектуальних систем. Спеціалізована група EIC-BeamAI активно розробляє та тестує системи машинного навчання, використовуючи для цього реальне обладнання прискорювачів, встановлене в Brookhaven.
Завдання, поставлене перед розробниками, є надзвичайно амбітним. Йдеться про стабілізацію роботи прискорювача частинок, що передбачає одночасне керування десятками тисяч параметрів для двох пучків, які рухаються у протилежних напрямках по кільцю довжиною 2,4 милі (майже 3,9 км) зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
“Для людини надзвичайно складно постійно контролювати всі ці численні налаштування та характеристики пучка”, — зазначає Георг Гоффштеттер де Торкуат, професор Корнельського університету, який також працює в Brookhaven.
Команда BeamAI вже продемонструвала ефективність свого підходу. На передприскорювачах RHIC алгоритми машинного навчання змогли досягти якості пучка, порівнянної з результатами, які раніше забезпечували лише досвідчені оператори-люди.
Думка ЧАС НОВИН: Впровадження штучного інтелекту в такі складні наукові проєкти, як EIC, знаменує собою новий етап у фундаментальних дослідженнях, де ШІ стає не просто інструментом, а інтегрованою частиною наукового процесу. Це може прискорити темпи наукових відкриттів та призвести до появи нових, неочікуваних технологічних рішень у майбутньому.
Оригінал статті: itc.ua