Современные ускорители частиц уже используют ИИ, но обычно как «заплатку», добавленную спустя годы после постройки. EIC изначально строится с интеграцией технологий искусственного интеллекта и машинного обучения во все уровни: от управления пучками до реконструкции событий в детекторе ePIC. Этот коллайдер будет расположен в Брукхейвенской национальной лаборатории и должен будет сталкивать электроны с протонами или ионами, чтобы ученые смогли понять, как кварки и глюоны создают массу и спин.
«EIC — это новый центр, который с самого начала может использовать преимущества искусственного интеллекта и машинного обучения, — сказала Таня Хорн, сопредседатель рабочей группы AI4EIC, занимающейся разработкой ИИ для EIC. — Сейчас доступен широкий спектр инструментов ИИ — как раз вовремя для EIC».
Длина кольца ускорителя EIC — около 3,9 км. Два пучка толщиной с человеческий волос будут двигаться навстречу друг другу почти со скоростью света. Чтобы поддерживать их стабильными и максимизировать число столкновений, нужно непрерывно регулировать десятки тысяч параметров (токи магнитов, частоты ВЧ-резонаторов, синхронизацию). Человек не способен следить за ними в реальном времени. Система ИИ будет работать как «автопилот»: мониторить состояние и самостоятельно подкручивать настройки, используя машинное обучение и данные с тысяч датчиков.
Другая область применения — поиск интересных науке данных, пишет Phys. Детектор ePIC должен регистрировать миллиарды столкновений в секунду, большая часть которых — фоновый «шум», в котором полезный сигнал легко может утонуть. Традиционные системы используют жесткие пороги и правила. ИИ-системы EIC будут классифицировать события в реальном времени, отбрасывать заведомо бесполезные и сохранять потенциально важные.
Успех EIC может стать образцом для будущих мега-установок (включая проекты лунных и космических коллайдеров), где ручное управление невозможно в принципе из-за удаленности и задержек сигнала. Разработанные для EIC системы ИИ могут затем найти применение в частных и научных ускорительных установках будущего — от медицинских приборов до промышленных томографов.
По расчетам ученых, Большой адронный коллайдер исчерпает свой ресурс к 2040-м годам. Европейская физическая лаборатория ЦЕРН планирует построить ему на смену коллайдер еще больших размеров — протяженностью почти 91 км (длина БАК — 27 км).
