Znanstveniki so dosegli pomemben napredek pri razumevanju edinstvenih kvantnih energijskih nivojev v jedru žvepla-38, zahvaljujoč vključitvi tehnik strojnega učenja. Z združevanjem jedrskih reakcij in naprednih metod analize podatkov so raziskovalci pridobili nove vpoglede v “prstni odtis”, ki nastane zaradi preureditve protonov in nevtronov v jedru žvepla-38.
V nedavni študiji, objavljeni v Physical Review C, so znanstveniki uspešno uporabili strojno učenje za klasifikacijo podatkov in analizo prstnega odtisa žvepla-38. Z zagonom premika protonov in nevtronov s pomočjo vbrizgavanja odvečne energije preko jedrske reakcije so raziskovalci lahko opazovali in proučevali rezultirajoče kvantne energijske nivoje v jedru žvepla-38.
Kombinacija eksperimentalnih tehnik in algoritmov strojnega učenja je privedla do pomembnega povečanja empiričnih informacij o edinstvenem prstnem odtisu žvepla-38. Študija je tudi poudarila ključno vlogo, ki jo ima določena jedrska orbita pri natančnem reproduciranju tega prstnega odtisa in odtisov sosednjih jeder.
Eksperimentalna postavitev je vključevala združitev dveh jeder, enega iz težkeionskega snopa in drugega iz tarče, za proizvodnjo žvepla-38. Odkrivanje elektromagnetnih razpadov (gama žarkov) je bilo opravljeno s pomočjo sledenja energijskim tokovom gama žarkov (GRETINA), medtem ko je bilo odkrivanje proizvedenih jeder izvedeno s pomočjo masnega analizatorja fragmentov (FMA).
Da bi premagali kompleksnost eksperimentalnih parametrov in optimizirali nastavitve za odkrivanje, so raziskovalci med postopkom zmanjševanja podatkov uvedli tehnike strojnega učenja. Z uporabo popolnoma povezane nevronske mreže, trenirane za klasifikacijo jeder žvepla-38 v primerjavi z drugimi izotopi, proizvedenimi s pomočjo jedrske reakcije, so dosegli pomembne izboljšave pri natančnosti in učinkovitosti v primerjavi s tradicionalnimi metodami.
Uspeh te študije prikazuje potencial strojnega učenja pri izboljšanju našega razumevanja jedrskih nivojev in njihovih edinstvenih značilnosti. Poleg tega uvajanje pristopov, ki temeljijo na strojnem učenju, obetajo obetavne priložnosti za reševanje drugih izzivov pri eksperimentalnem načrtovanju in analizi.
Ugotovitve te raziskave ne le prispevajo k napredkom v jedrski fiziki, ampak tudi zagotavljajo dragocene empirične podatke za primerjave s teoretičnimi modeli. Ti vpogledi lahko privedejo do dragocenih novih odkritij in globljega razumevanja temeljnih sil, kot je moč (jedrska sila), ki upravljajo vedenje jeder.
Pogosta vprašanja:
V: Kaj so znanstveniki raziskovali v tej raziskavi?
O: Znanstveniki so raziskovali edinstvene kvantne energijske nivoje v jedru žvepla-38.
V: Kako so znanstveniki analizirali prstni odtis žvepla-38?
O: Znanstveniki so uporabili tehnike strojnega učenja za klasifikacijo podatkov in analizo prstnega odtisa žvepla-38.
V: Katere eksperimentalne tehnike so bile uporabljene v tej študiji?
O: Študija je vključevala združitev dveh jeder za proizvodnjo žvepla-38 ter odkrivanje elektromagnetnih razpadov s pomočjo sledenja energijskim tokovom gama žarkov (GRETINA) in odkrivanje proizvedenih jeder s pomočjo masnega analizatorja fragmentov (FMA).
V: Kako je strojno učenje pomagalo v tej študiji?
O: Tehnike strojnega učenja so bile uporabljene za optimizacijo nastavitev za odkrivanje, klasifikacijo jeder žvepla-38 ter izboljšanje natančnosti in učinkovitosti v primerjavi s tradicionalnimi metodami.
V: Kakšne so potencialne aplikacije strojnega učenja v jedrski fiziki?
O: Pristopi, ki temeljijo na strojnem učenju, imajo potencial za izboljšanje našega razumevanja jedrskih nivojev in njihovih značilnosti, kot tudi za reševanje drugih izzivov pri eksperimentalnem načrtovanju in analizi.
Opredelitve:
– Strojno učenje: Veja študija, osredotočena na razvoj algoritmov, ki omogočajo računalniškim sistemom učenje in napovedovanje brez eksplicitnega programiranja.
– Kvantni energijski nivoji: Energijska stanja, ki jih lahko zasede atomski ali subatomski sistem v skladu z kvantno mehaniko.
– Jedro: Središčni del atoma, ki vsebuje proton in nevtrone.
– Jedrska reakcija: Proces, v katerem se jedro atoma spremeni zaradi interakcije z drugim delcem ali jedrom.
Predlagane povezave:
– Skupina za jedrsko fiziko
– ArXiv – Jedrska eksperimenta
– Physical Review revije
The source of the article is from the blog papodemusica.com