Tendencias21

Estudian cómo utilizar el aprendizaje de máquinas en la física de partículas

Expertos en inteligencia artificial y en física de partículas están estudiando conjuntamente cómo se puede aprovechar el aprendizaje automático para experimentos como los del Large Hadron Collider (LHC), del CERN (Ginebra, Suiza). Uno de sus usos más prácticos es filtrar la ingente cantidad de datos en tiempo real, algo que ya se aplica en experimentos ‘de comprobación’, pero los científicos temen que filtrar datos de forma automática y poco transparente podría desechar grandes descubrimientos involuntariamente. Por Carlos Gómez Abajo.

Estudian cómo utilizar el aprendizaje de máquinas en la física de partículas

Expertos en inteligencia artificial (IA) y en física de partículas están estudiando cómo se puede aprovechar el aprendizaje automático para experimentos como los del Large Hadron Collider (LHC), del CERN (Ginebra, Suiza).

Como recuerda Nature, ATLAS y CMS, los dos experimentos más grandes del LHC, que permitieron descubrir el bosón de Higgs, utilizan ya el aprendizaje de máquinas, una forma de IA que consiste en que los algoritmos reconozcan patrones en los datos y los incorporen a su conocimiento.

El experimento LHCb, que estudia asimetrías sutiles entre las partículas y sus contrapartes de antimateria, utiliza el aprendizaje automático para que su detector decida con qué datos -de los cientos de millones que se producen cada segundo- quedarse. El LHCb es sensible a los cambios de temperatura y presión, por lo que los datos que son interesantes cambian a cada momento, algo a lo que las máquinas pueden adaptarse en tiempo real.

Atlas y CMS podrían utilizar también el aprendizaje automático para filtrar datos en tiempo real, señalan los investigadores. Sin embargo, mientras que LHCb se dedica a redescubrir partículas conocidas, Atlas y CMS buscan partículas nuevas, por lo que los científicos están preocupados por la eliminación de datos que podrían contener grandes descubrimientos, de forma no transparente.

Se podría ir incluso un poco más allá, según investigadores de la Universidad de California, que han estudiado cómo utilizar el denominado conocimiento oscuro, una forma de aprendizaje profundo de máquinas -aprendizaje automático de alta complejidad-, para buscar la materia oscura.

Concurso

El CERN y Yandex Data Factory (una división del proveedor de búsquedas web ruso Yandex) han organizado, precisamente, un concurso para que los físicos del LHCb utilicen el aprendizaje automático para resolver un extraño fenómeno de la física de partículas, la violación del sabor de los leptones cargados. La primera fecha límite de presentación de resultados fue el 5 de octubre.

Los leptones son partículas subatómicas que, junto con los quarks, ayudan a formar la materia visible. Pero a diferencia de los quarks, leptones no intervienen en las interacciones fuertes. Los leptones son el electrón, el muón, el tau y los neutrinos, y el sabor es simplemente su tipo (igual que los quarks son up, bottom, etc.)

En el modelo estándar de la física de partículas, si dos o más partículas tienen interacciones idénticas, entonces pueden ser intercambiadas sin afectar a la física. Esto se conoce como simetría. La simetría del «sabor» de los leptones es una de las simetrías posibles. Si existe simetría en una interacción de partículas, entonces el número de electrones y electrones-neutrinos, muones y muones-neutrinos, y taus y tau-neutrinos deben conservarse por separado. Pero en muchas propuestas de ampliación del Modelo Estándar no existe esa simetría en el sabor de los leptones, y las desintegraciones que no conservan el sabor de los leptones son posibles.

Una desintegración en concreto que están buscando los físicos en el LHC es la de una partícula tau que decae a tres muones. La observación de este proceso sería una indicación clara de la violación del sabor de los leptones cargados y un signo de «nueva física».

El concurso consistía en utilizar datos reales de LHCb, y datos simulados, para detectar esa desintegración. «No hacen falta conocimientos de física de partículas», dice la nota del CERN.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: los científicos han desvelado que el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • La IA puede ser más creativa que los seres humanos 9 febrero, 2025
    La IA puede superar a la mayoría de los humanos en tareas de pensamiento creativo, según un nuevo estudio: los chatbots de IA de modelo de lenguaje grande (LLM) pueden superar al humano promedio en una tarea de pensamiento creativo en la que el participante idea usos alternativos para objetos cotidianos, un ejemplo en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer conectoma del cerebro de un insecto revoluciona la neurociencia 8 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido por primera vez establecer el diagrama de las conexiones sinápticas del cerebro de un insecto que tiene 100.000 neuronas, toda una proeza para comprender mejor al cerebro humano y potenciar la Inteligencia Artificial.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Producir energía limpia cultivada en hojas: ¿el camino hacia la sostenibilidad energética? 7 febrero, 2025
    Los científicos han desarrollado “nanoflores” de cobre que imitan la fotosíntesis, ofreciendo una nueva forma de convertir el dióxido de carbono en fuentes de combustible y productos químicos, transformando potencialmente las estrategias a través de las cuales generamos energía limpia.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los perros que son capaces de aprender permanecen jóvenes por más tiempo 7 febrero, 2025
    Los telómeros cumplen un papel crucial en la protección de los cromosomas: con el envejecimiento y la oxidación celular, se van acortando y promueven el deterioro de distintas funciones orgánicas. Un nuevo estudio ha demostrado que los perros domésticos (Canis lupus familiaris) que se mantienen entrenados y adquieren permanentemente nuevas capacidades preservan por más tiempo […]
    Pablo Javier Piacente / T21