• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Национальный исследовательский университет Высшая школа экономикиНовостиОбразованиеНа факультете компьютерных наук прошел международный мастер-класс ЦЕРН

На факультете компьютерных наук прошел международный мастер-класс ЦЕРН

Проанализировать данные, полученные учеными на Большом адронном коллайдере, и пообщаться с зарубежными исследователями смогли три десятка школьников из Москвы и Подмосковья на мастер-классе, который организовали для них факультет компьютерных наук ВШЭ, Яндекс и ЦЕРН.

Через Вышку — в ЦЕРН

Школьные мастер-классы с ЦЕРН проводятся во многих странах мира уже несколько лет. В 2017 году к проекту благодаря факультету компьютерных наук НИУ ВШЭ и СПБГУ присоединились и российские школьники.

Организаторами этого мероприятия в Вышке стали старшие научные сотрудники Научно-учебной лаборатории методов анализа больших данных (LAMBDA) Денис Деркач и Федор Ратников. Основное направление работы этой лаборатории — применение современных методов анализа данных в физике высоких энергий. Ее сотрудники ведут проекты и в других предметных областях, например, занимаются применением технологий машинного обучения в нейронауках.

«Мастер-класс ЦЕРН для школьников — это отличный формат, который позволяет абитуриентам, интересующимся наукой и технологиями, сделать в будущем осознанный выбор специализации и профессии, — говорит декан факультета компьютерных наук Иван Аржанцев. — Начиная с XX века наука во многом живет крупными проектами, которые исторически были связаны с физикой. На мастер-классе ребятам рассказали о встрече двух больших проектов — эксперименте, проводимом в ЦЕРН, и современном анализе данных. Последний проект не локализован на конкретном ускорителе, он развивается во множестве научных центров и IT-компаний, но именно этот проект в последние годы существенно влияет на жизнь каждого из нас».

Денис Деркач до прихода на факультет компьютерных наук работал в ЦЕРН на должности научного сотрудника, Федор Ратников участвует в экспериментах ЦЕРН уже более 12 лет. Так что школьники могли узнать обо всем, что связано с Большим адронным коллайдером, из первых рук. «Наша лаборатория ведет несколько совместных проектов с университетами-участниками ЦЕРН, — поясняет Денис Деркач. — С нами работают университеты Рима, Кембриджа, Массачусетский технологический институт и многие другие. Задачи, которые мы решаем, требуют глубокого знания как физики частиц, так и методов анализа больших данных. Решения, которые были предложены в нашей лаборатории, уже работают для онлайн-отбора интересных событий в экспериментах Большого адронного коллайдера. Сейчас мы работаем над автоматизацией систем мониторинга и оценки качества данных. Основой этого проекта является использование методик, разработанных аспирантами нашей лаборатории».

Почему нужно работать с большими данными

Программа школьного дня ЦЕРН включала лекции о физических исследованиях, проводимых на Большом адронном коллайдере, современном состоянии анализа данных в научных исследованиях, лабораторную работу с данными коллайдера, а также телемост со школьниками из других стран (Италии, Франции и Бразилии) и с исследователями ЦЕРН Франческой Дордеи и Эдуардо Родригезом.

По словам организаторов мероприятия, они не ставили перед собой задачи производить серьезный отбор школьников, основной критерий участия — интерес, ведь «именно он двигает науку и технологию». «С точки зрения подготовки, рассказ старшим школьникам требует тщательной проработки материала, — говорит Денис Деркач. — Дело в том, что молодежь, которая приходит на подобные мероприятия, уже достаточно подготовлена и задает глубокие и интересные вопросы. При этом не стоит забывать, что всего за несколько часов необходимо, пусть поверхностно, покрыть несколько семестров курса физического факультета».

В Вышку приехали ученики нескольких лицеев из Москвы и Подмосковья, причем со своими учителями. «Сюда пришли ребята из нашего инженерного класса, они очень увлеченные, два месяца занимались в одном из центров физического факультета МГУ, и когда узнали о том, что НИУ ВШЭ организует такое событие, захотели на него попасть, —  рассказала Жанна Чопорова, преподаватель физики в московском лицее №1575. — Я сама была на Большом адронном коллайдере, знаю, насколько важна проблема обработки большого массива данных, и сегодня ребята смогли многое об этом узнать. Причем умение работать с большими данными им пригодится в любом случае — и как ученым-физикам, и если они решат уйти в бизнес или финансовый сектор».

«Во время лабораторной мы работали на компьютере со специальной программой — смотрели, как регистрируются частицы, и по их «полету» пытались определить время их жизни, — рассказал Владимир Шеин из того же лицея. — Мы работали с реальными данными, и это был очень интересный опыт, который будет полезен, даже если в дальнейшем мы выберем какую-то другую область исследований».

О важности ошибок и открытий

Лабораторная работа, о которой говорили школьники, состояла из двух частей. В первой каждому было предложено визуально проанализировать 30 реальных событий (записанных результатов столкновения протона с протоном на коллайдере) и найти содержащиеся там продукты распада D^0 мезонов. О том, что такое D^0 мезон, ребятам рассказывали во время вступительных лекций. Во второй части школьники измеряли время жизни D^0 мезонов. Всем школьникам были предложены одинаковые наборы данных, в которых они, впрочем, могли сделать специальные отборы, чтобы уменьшить фоновый вклад и увеличить значимость сигнала. Из аппроксимации распределения по временам распада каждый получил итоговый результат о времени жизни. Подобное измерение, проведённое на эксперименте LHCb в 2011 году, позволило улучшить наше понимание первых секунд развития Вселенной и отсутствия анти-материи в окружающем нас мире.

Результаты первой части работы всех школьников (российских и из трех других стран) были сведены вместе, что дало возможность получить хороший, статистически обеспеченный сигнал для D^0 мезона. «Эта часть должна дать школьникам понимание, что, объединив усилия многих участников из разных стран, можно добиться существенного улучшения получаемого физического результата, а это — квинтэссенция любой международной научной коллаборации, — считает Федор Ратников.

Вторая часть продемонстрировала школьникам, что из одинаковых данных можно вывести различные результаты, которые будут внутренне непротиворечивы, но будут обладать различной точностью в зависимости от выбранной процедуры обработки. Таким образом получение результата — это не механическая процедура, а процесс интенсивной интеллектуальной деятельности, проб, ошибок, открытий».

Само участие в этом мастер-классе позволило некоторым школьникам по-другому взглянуть на то, как проводятся физические исследования и какие возможности перед ними открываются.

«Съездить сюда на лекции и последующую лабораторную работу нам предложила наша учительница по физике, причем занятно, что она сделала это во время нашей собственной лабораторной работы, — рассказала Лидия Иджилова, ученица лицея №5 (Долгопрудный). — Узнав о программе дня, мы еще больше им заинтересовались. Я пока отдельно не занимаюсь астрофизикой, но меня привлекает исследование космических лучей и частиц, и лабораторная работа была как раз на изучение мезонов. Интересно было не только самим проанализировать данные, но и посмотреть, как ребята в других странах справились с такой же задачей и сопоставить результаты. И еще мы смогли лучше понять, какую роль компьютерные науки могут играть в физических исследованиях».

«Мы в последнее время приобщаемся к такого рода мероприятиям, и идея поехать в Вышку, чтобы узнать об астрофизике и Большом адронном коллайдере, меня очень привлекла, — отметил, в свою очередь, Дмитрий Кудряшов из Физтех-лицея им. П. Л. Капицы (Долгопрудный). — Хотя я не специализируюсь конкретно в этой области физики, я считаю, что нужно развиваться разносторонне и понимать, что происходит в разных областях науки. По дороге сюда мы с другими ребятами обсуждали, почему мероприятие проводит именно Высшая школа экономики. Но приехав сюда, я узнал, что в Вышке очень большое количество людей занимается не только социальными и гуманитарными науками, но и IT-технологиями, в том числе применительно к физике. Теперь я стал рассматривать ВШЭ как один из вузов, в которые могу поступить».

Вам также может быть интересно:

Факультет физики принял первых студентов

В этом году на факультете физики ВШЭ прошел первый набор: с сентября там будут учиться 26 бакалавров и 14 магистров. Накануне им вручили студенческие билеты, пообещали творческую атмосферу и пристальное внимание.

Подать заявления на магистерскую программу «Физика» можно до 16 августа

Продление сроков приема связано с тем, что многие абитуриенты, которым потенциально интересна эта программа, получили свои бакалаврские дипломы только в середине июля, и университет хочет дать им возможность подать документы в магистратуру без спешки.

Студенты физфака Вышки примут участие в создании карты Вселенной

В этом году в Высшей школе экономики идет первый набор студентов на факультет физики. Особенность нового факультета — тесная взаимосвязь образования и науки, в частности, в Институте космических исследований будущие магистранты будут создавать приборы для изучения космической плазмы, анализировать данные со спутников, научатся определять космическую погоду.

Студенты факультета физики будут получать специальные стипендии

26 июня Ученым советом НИУ ВШЭ утверждено «Положение о стипендии НИУ ВШЭ для обучающихся факультета физики», согласно которому с 1 сентября 2017 г. назначается специальная стипендия обучающимся по программам подготовки бакалавриата и магистратуры.

Профессор факультета физики Алексей Старобинский избран иностранным членом Национальной академии наук США

Профессор факультета физики НИУ ВШЭ, академик РАН Алексей Старобинский избран иностранным членом (Foreign Associate) Национальной академии наук США (US National Academy of Sciences). Ранее он также был избран членом Национальной академии наук Германии — академии «Леопольдина», Норвежской академии естественных и гуманитарных наук и двух индийских академий: Индийской национальной академии наук (Нью-Дели) и Национальной академии наук Индии (Аллахабад).

Как металл превращается в диэлектрик

Ученые определили фундаментальные ограничения на миниатюризацию элементов электронных цепей. Эти границы не позволят уменьшать микропроцессоры до бесконечности.

ВШЭ и шесть институтов РАН подписали соглашения о сотрудничестве в научно-образовательной сфере

Для реализации сотрудничества на факультете физики ВШЭ будут созданы шесть базовых кафедр институтов РАН. Первый прием на факультет состоится в 2017 году.

В Вышке проведут «Всероссийскую лабораторную»

22 апреля по всей России впервые пройдет образовательно-просветительская акция «Всероссийская лабораторная», участникам которой предстоит ответить на вопросы об устройстве мира. Одной из площадок мероприятия станет факультет физики ВШЭ, на котором одновременно с акцией состоится большой День открытых дверей для абитуриентов бакалавриата и магистратуры.

Как из хаоса рождается порядок

Ученые еще на шаг приблизились к пониманию причин возникновения циклонов и ураганов.

В МИЭМ НИУ ВШЭ открывается магистерская программа «Квантово-информационные технологии»

О том, что она предлагает абитуриентам и почему будущее — за квантовыми технологиями, рассказывает научный руководитель программы, профессор департамента электронной инженерии Константин Арутюнов.