Лаборатория анализа данных физики высоких энергий (10)

Научные результаты:

В 2024 году лаборатория анализа данных физики высоких энергий Томского государственного университета добилась значительных успехов в развитии технологий для российских и международных научных проектов. Основные достижения связаны с модернизацией вычислительной инфраструктуры, совершенствованием методов моделирования физических процессов и разработкой новых инструментов для анализа данных.

Одним из ключевых направлений стало обновление вычислительного кластера лаборатории. Были установлены высокопроизводительные серверы и система хранения данных, а также развернуто специализированное программное обеспечение для работы с методами машинного обучения. Это позволило ускорить обработку больших объемов данных, что особенно важно для будущих экспериментов на российских Мегасайенс установках, таких как коллайдер NICA в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна).

Лаборатория активно работала над улучшением физических моделей в программном пакете Geant4, который используется для моделирования взаимодействия частиц с веществом. В 2024 году были обновлены базы данных ядерных реакций, добавлены новые модели взаимодействий частиц, что позволило ускорить расчеты на 20%, увеличив, при этом, их точность. Эти улучшения важны не только для фундаментальной науки, но и для прикладных областей — например, в радиационной медицине и космических технологиях.

Особый интерес представляет разработанная модель аннигиляции позитронов с учетом образования позитрония — нестабильной частицы, которая играет важную роль в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Новая модель уже включена в Geant4 и может использоваться для медицинских исследований.

Для будущих экспериментов на установке SPD (проект NICA) был создан и успешно протестирован прототип концентратора данных. Он обеспечивает быструю и надежную передачу информации даже в условиях высокой нагрузки, что критически важно для современных физических экспериментов.

Отдельным направлением исследований стала адаптация методов анализа данных физики высоких энергий к решению задач физики атмосферы и климатологии. Программное обеспечение, разработанное коллективом лаборатории, позволяет прогнозировать характеристики облаков верхнего яруса атмосферы на основе метеорологических данных. Это открывает новые возможности для климатического мониторинга и экологических исследований.

Работы 2024 года стали важным шагом в создании современной научной инфраструктуры, которая позволит российским исследователям участвовать в международных коллаборациях и развивать передовые технологии. Лаборатория продолжает совершенствовать вычислительные методы, моделирование физических процессов и аппаратные решения, оставаясь на переднем крае науки.

Образование и переподготовка кадров:

Горбунов И. В. Специальная теория относительности. Динамика релятивистской частицы во внешнем электромагнитном поле: учебное пособие для студентов физических факультетов университетов/ И. В. Горбунов; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Нац. исслед. Томский гос. ун-т. - Томск : Издательство Томского государственного университета, 2024