Применение генеративных моделей для физических экспериментовGenerative Models for High Energy Physics Experiments
Соискатель:
Руководитель:
Члены комитета:
Рахуба Максим Владимирович (НИУ ВШЭ, к.ф.-м.н., председатель комитета), Измаилов Павел Алексеевич (Нью-Йоркский университет, PhD, член комитета), Коротин Александр Андреевич (Сколковский институт науки и технологий, к.ф.-м.н., член комитета), Пахлов Павел Николаевич (НИУ ВШЭ, д.ф.-м.н., член комитета), Руднев Владимир Александрович (Санкт-Петербургский государственный университет, д.ф.-м.н., член комитета)
Диссертация принята к предварительному рассмотрению:
12/26/2024
Диссертация принята к защите:
2/27/2025
Дисс. совет:
Совет по компьютерным наукам
Дата защиты:
6/6/2025
The Large Hadron Collider (LHC), which was built by the European Organization for Nuclear Research (CERN), is the world’s largest collider. The LHCb experiment at the LHC focuses on studying heavy flavor physics, making precise measurements of CP violation, and investigating other effects within and beyond the Standard Model.The LHCb detector consists of several components, including an electromagnetic calorimeter (ECAL). Simulating the expected detector response is crucial for the physical analysis of the collected data and deriving physical results. Using theGeant4 package to simulate detector responses is computationally expensive and resource intensive, so there is a need to speed up this process. This research paper explores the potential of using generative adversarial networks (GANs) to accelerate the simulation process of calorimeter response in high-energy physics experiments. The thesis contribution consists of three essential parts. The model’s performance is highly sensitive to its architecture, so it was improved comparing to the previously published once. The second contribution is a method that helps the model to take particular properties of generated objects into account and improve its generation quality. This method requires increasing models capacity, so an other approach that allows to balance between training stability and expressivity is proposed. By proposing methods to enhance simulation speed and improve calorimeter response accuracy, this work holds significant implications for the advancement ofLHCb and other high-energy physics projects.
Диссертация [*.pdf, 17.88 Мб] (дата размещения 3/24/2025)
Резюме [*.pdf, 278.88 Кб] (дата размещения 3/24/2025)
Summary [*.pdf, 240.54 Кб] (дата размещения 3/24/2025)
Публикации, в которых излагаются основные результаты диссертации
Ratnikov F., Rogachev A., Mokhnenko S., Maevskiy A., Derkach D., Davis A., Kazeev N., Anderlini L., Barbetti M., Gianluca Siddi B. A full detector description using neural network driven simulation (смотреть на сайте журнала)
Егоров Е.А., Рогачев А.И. Исследование влияния адаптивной спектральной нормализации на качество генеративных моделей и стабильность их обучения (смотреть на сайте журнала)
Ratnikov F., Rogachev A. Fast simulation of the electromagnetic calorimeter response using Self-Attention Generative Adversarial Networks (смотреть на сайте журнала)
Rogachev A., Ratnikov F. Controlling Quality for a Physics-Driven Generative Models and Auxiliary Regression Approach (смотреть на сайте журнала)
Rogachev A., Ratnikov F. GAN with an auxiliary regressor for the fast simulation of the electromagnetic calorimeter response (смотреть на сайте журнала)
Отзывы
Отзыв члена Комитета
- Пахлов Павел Николаевич (дата размещения 5/27/2025)
- Коротин Александр Андреевич (дата размещения 5/27/2025)
- Руднев Владимир Александрович (дата размещения 5/27/2025)
- Рахуба Максим Владимирович (дата размещения 5/27/2025)
- Измаилов Павел Алексеевич (дата размещения 5/27/2025)
Отзыв ведущей организации
- Ратников Федор Дмитриевич (дата размещения 1/14/2025)
Сведения о результатах защиты:
Комитет по диссертации рекомендовал присудить ученую степень кандидата наук (протокол № 2 от 06.06.2025). Решением диссертационного совета (протокол № 6 от 26.06.2025) присуждена ученая степень кандидата компьютерных наук.
Ключевые слова:
См. на ту же тему
Неявные нейронные представления для 3D генерации и 3D реконструкции с нескольких точек обзораКандидатская диссертация
Соискатель: Игнатьев Савва Викторович
Руководитель: Бурнаев Евгений Владимирович
Дата защиты: 12/25/2025