ИИ научат искать «неожиданные сигналы» Большого адронного коллайдера

CERN и французская компания Mistral AI подписали заявление о намерениях установить долгосрочное стратегическое партнерство. Цель — совместная разработка «Большой физической модели» искусственного интеллекта (Large Physics Model). Об этом организация сообщила 15 октября.

Партнеры создадут первую базовую модель ИИ для физики коллайдеров. Ее обучат на миллиардах смоделированных протон-протонных столкновений в Большом адронном коллайдере. Модель должна решать несколько задач: восстанавливать картину столкновений по показаниям детекторов, определять частицы, отмечать «неожиданные сигналы» и оценивать проекты будущих детекторов.

Сейчас обработка результатов столкновений строится на последовательности специализированных алгоритмов, которые поэтапно преобразуют сигналы детекторов в сведения о частицах и других объектах для анализа физиками. Машинное обучение уже используется на отдельных этапах, но новая модель должна объединить несколько таких задач.

«Физика высоких энергий предоставляет уникальную среду, в которой искусственный интеллект можно разрабатывать и проверять с исключительной строгостью. Мы сотрудничаем с Mistral, ведущей европейской компанией в области ИИ, чтобы развивать возможности искусственного интеллекта, которыми сможет пользоваться все физическое сообщество», — заявила директор CERN по информационным технологиям Энрика Поркари.

CERN предоставит опыт работы с фундаментальной физикой, научными данными и масштабными вычислениями, а Mistral — компетенции в обучении крупных моделей. Первоначально партнерство сосредоточится на физике высоких энергий, но в дальнейшем его результаты могут использоваться и в других научных областях.

По данным организации, CERN хранит около одного эксабайта экспериментальных данных Большого адронного коллайдера — это миллион терабайт. После запуска модернизированного коллайдера HL-LHC, ожидаемого примерно в 2030 году, число столкновений частиц должно вырасти в десять раз.

Вице-президент Mistral по ИИ для инженерных задач Йоханнес Брандштеттер заявил, что сотрудничество позволит изучить, как крупные модели могут справляться с растущей сложностью физики элементарных частиц. По его словам, такие инструменты потенциально способны привести к новым научным открытиям.

Большой адронный коллайдер — ускоритель частиц с кольцевым туннелем длиной 27 км. В июне CERN сообщил о его остановке для модернизации до 2030 года. Обновление оборудования и детекторов должно позволить собирать больше данных, точнее изучать фундаментальные частицы и искать явления, выходящие за рамки существующих теорий.

Параллельно CERN рассматривает проект будущего кольцевого коллайдера FCC с окружностью около 91 км. В представленном в апреле 2025 года отчете о возможности его создания стоимость первой очереди оценивалась в 15 млрд швейцарских франков. Проект предусматривает сначала электрон-позитронный ускоритель, а затем протон-протонный коллайдер с энергией столкновений около 100 тераэлектронвольт.