На базе Томского государственного университета при поддержке мегагранта правительства РФ стартовала школа «Статистика для физиков». Участники будущих экспериментов и разработчики оборудования для российского суперколлайдера NICA осваивают разные методы математической статистики. С помощью этих методов ученые могут оценивать корректность физических моделей при анализе данных.
В программе школы — лекции и мастер-классы на темы: «Особенности построения и проверки статистических гипотез», «Организация и запуск расчетов на вычислительном кластере под управлением HTCondor», «Рассмотрение статистических моделей применимых к анализу данных LHC» и другие.
– Методы статистики нужны не только для анализа данных, полученных в экспериментах, но и для создания измерительного оборудования, с помощью которого эти данные будут получены, – объясняет преподаватель школы, сотрудник лаборатории анализа данных физики высоких энергий ТГУ Максим Пензин. – В рамках проекта, реализуемого ТГУ при поддержке мегагранта, исследователи моделируют детекторы и электронику для суперколлайдера. Решить эти задачи без понимания алгоритмов математической статистики невозможно.
Еще больше в этом инструменте нуждаются исследователи, которые будут принимать непосредственное участие в экспериментах на коллайдере NICA. Большие данные, которые ученые получают на установках уровня мегасайенс, всегда «искажены» из-за влияния множества факторов.
Поначалу это огромные потоки информации, их необходимо изучить и проанализировать. Разобраться в них ученым помогают методы математической статистики.
– Мало получить данные. Нужно отсеять лишнее и проанализировать информацию, желательно с минимальным количеством погрешностей, – говорит Максим Пензин. – Алгоритмы статистики помогают вычленить ошибки, учесть это при анализе. Результаты масштабных экспериментов часто озвучивают с точки зрения доверительных интервалов измеренных величин либо с точки зрения предельной ошибки. К примеру, некая частица была открыта с точностью семь сигма (сигма – это стандартное отклонение, в характеризующее разброс ряда измерений). То есть методы статистики, помогают определить, насколько мы верны в своих выводах. От этого в конечном итоге зависит успешность всего эксперимента.
Школа проходит в онлайн-формате, поскольку ее участники находятся в разных точках России.
В настоящее время подготовка кадров для работы на суперколлайдере NICA входит в активную фазу. В марте Объединенный институт ядерных исследований объявил о старте первого сеанса работы коллайдера протонов и тяжелых ионов, построенного в подмосковной Дубне. Ожидается, что в августе в кольце коллайдера начнет циркулировать пучок ионов. Первые тестовые данные могут быть получены в 2026 году.
Добавим, что в эти дни в Армении проходит SPD Collaboration meeting. Такие встречи проводятся раз в полгода в разных странах. В них принимают участие ведущие ученые, возглавляющие научные группы, которые создают оборудование для NICA и будут проводить эксперименты и анализировать большие данные. В SPD Collaboration meeting принимают участие заведующий лабораторией анализа данных физики высоких энергий, декан ФФ ТГУ Сергей Филимонов и заместитель заведующего Ирина Шрайбер.