位于歐洲核子研究中心（CERN）的大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）是目前世界上最大的粒子加速器，在里面進(jìn)行的實驗每秒產(chǎn)生大約一百萬吉字節(jié)（GB，十億字節(jié)）的數(shù)據(jù)。即使經(jīng)過壓縮，LHC在一小時內(nèi)積累的數(shù)據(jù)也與社交網(wǎng)站臉書整年收集的數(shù)據(jù)量相當(dāng)。這么海量的數(shù)據(jù)，給存儲和分析帶來了極大難題。幸運的是，粒子物理學(xué)家不必自己處理所有這些數(shù)據(jù)。他們與一種稱為機(jī)器學(xué)習(xí)的人工智能（AI）攜手合作，來處理這些數(shù)據(jù)。 \Sw+]pr~  
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來自美國能源部斯坦福直線加速器中心（SLAC）和費米國家加速器實驗室的科學(xué)家，在8月2日發(fā)表于《自然》雜志的一篇文章中，總結(jié)了機(jī)器學(xué)習(xí)在粒子物理學(xué)領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用和未來前景。 FfYd+]+?  
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該論文共同作者、美國威廉瑪麗學(xué)院的亞力山大·拉多維奇說：“機(jī)器學(xué)習(xí)算法自己知道如何進(jìn)行各種分析，這有望為我們節(jié)省無數(shù)小時的設(shè)計和分析工作�！崩�多維奇目前正參與費米實驗室的NuMI離軸中微子實驗（NOVA）。 ] [HGzHA  
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機(jī)器學(xué)習(xí)篩查大數(shù)據(jù) r{q}f)  
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機(jī)器學(xué)習(xí)已被證明在分析領(lǐng)域非常成功。為了處理像在LHC內(nèi)進(jìn)行的那些現(xiàn)代實驗中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，研究人員應(yīng)用所謂的“觸發(fā)器”——專用的硬件和軟件，它們能實時決定哪些數(shù)據(jù)可保存下來以供分析，哪些數(shù)據(jù)可以丟棄。 hSkc9jBF
 
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論文作者之一、麻省理工學(xué)院的邁克·威廉姆斯說，機(jī)器學(xué)習(xí)算法至少可由做出其中70%的決定。威廉姆斯目前正參與LHCb實驗，該實驗可幫助科學(xué)家揭示為何宇宙中物質(zhì)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于反物質(zhì)的數(shù)量。 `dgM|.w5=  
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LHC中巨大的超環(huán)面儀器（ATLAS）與緊湊渺子線圈（CMS）能發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，每個探測器都有數(shù)百萬個傳感元件，其信號需要放在一起才能獲得有意義的結(jié)果。SLAC的邁克爾·卡根說道：“這些信號組成了一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)空間，我們需要了解它們之間的關(guān)系，得出結(jié)論，例如，探測器中某個粒子的軌跡是由電子、光子還是其他東西產(chǎn)生�！� yWv<A^C&  
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中微子實驗也受益于機(jī)器學(xué)習(xí)。NOVA研究了中微子在穿越地球時如何從一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型，這些中微子振蕩可能潛在地揭示一種新類型中微子的存在，一些理論認(rèn)為，這種中微子是暗物質(zhì)的粒子。NOVA的探測器正在監(jiān)視中微子撞擊探測器材料時產(chǎn)生的帶電粒子，并且，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以識別它們。 )H;pGM:  
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識別特征 進(jìn)行模擬 B|Fl,55  
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機(jī)器學(xué)習(xí)算法日益復(fù)雜和精細(xì)，為解決粒子物理問題開辟了前所未有的機(jī)會。機(jī)器學(xué)習(xí)的最新發(fā)展——所謂的深度學(xué)習(xí)，即使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，改進(jìn)了粒子物理學(xué)家們的實驗方式。 43J\8WBn@  
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卡根說，他們可以使用深度學(xué)習(xí)的許多新任務(wù)都與計算機(jī)視覺有關(guān)，“它與面部識別相似，只是在粒子物理學(xué)中，圖像特征比耳朵和鼻子更抽象�！� ol$2sI=.s  
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像NOVA這類實驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)很容易轉(zhuǎn)化為實際圖像，AI可以很容易地從中識別特征。拉多維奇說：“即使數(shù)據(jù)看起來不像圖像，如果能夠以正確的方式處理數(shù)據(jù)，我們?nèi)匀豢梢允褂糜嬎銠C(jī)視覺方法。這種方法非常有用的一個領(lǐng)域是，對大型強(qiáng)子對撞機(jī)產(chǎn)生的大量粒子射流進(jìn)行分析�！� tIGVB+g{F  
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