Publication: ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ И ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСЛАБОГО И КХД ПРОЦЕССОВ РОЖДЕНИЯ Z-БОЗОНА С ФОТОНОМ
Дата
2022
Авторы
Савельев, К. М.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Аннотация
Данная выпускная квалификационная работа посвящена решению задачи отделения электрослабого процесса образования Z-бозона фотона и двух адронных струй (Zγjj) с последующим распадом Z-бозона на нейтрино и антинейтрино от фоновых процессов, основным из которых является КХД процесс рождения идентичного конечного состояния. Исследуемым процессом является рассеяние векторных бозонов, содержащее одну из разрешённых в рамках электрослабой теории четырёхбозонную вершину. В совокупности с редкостью этого процесса это обуславливает его чувствительность к наличию запрещённых четверных вершин и делает его весьма интересным с точки зрения поиска отклонений от Стандартной модели. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, основной части, представленной пятью главами, заключения, списка использованных источников и приложений. Во введении представлена цель работы, мотивация и постановка задачи, описаны особенности изучаемого процесса, а также приводятся исследования процесса образования состояния Zγjj, проведённые на базе экспериментов ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере. В первой главе приведены основные теоретические сведения, необходимые для понимания физики исследуемого процесса. Во второй главе приводится описание метода фиксированных отборов и двух алгоритмов машинного обучения: композиции деревьев решений (Boosted Decision Trees, BDT) и многослойного перцептрона (Multilayer Perceptron, MLP). Также в главе описан метод оценки эффективности их работы, приведены методы отбора переменных для обучения и подбора настроек моделей. В третьей главе приведено краткое описание устройства детектора ATLAS. В четвёртой главе приведен список и описание фонов, основным из которых является процесс КХД образования состояния Zγjj, описаны критерии отбора событий и определены сигнальный и контрольные области. Работа проводилась с данными, смоделированными методом Монте-Карло с энергией в системе центра масс 13 ТэВ, а также с реальными данными протон-протонных столкновений в детекторе ATLAS на Большом адронном коллайдере, наработанными в течение 2015-2018 гг. Пятая глава посвящена результатам исследования. Они включают в себя сконструированный набор переменных для создания моделей машинного обучения BDT и MLP. Было приведено их сравнение, в результате которого предпочтение было отдано классификатору BDT, из-за его быстродействия. Также были определены три стратегии работы с отсутствующими значениями переменных третьей струи в событиях с двумя струями и было приведено их сравнение. В заключении даётся краткий обзор произведённой работы.
Описание
Уровень образования: бакалавриат; Код направления/специальности: 14.03.02; Группа: Б18-102
Ключевые слова
ВКР , Выпускная квалификационная работа
Цитирование
Савельев, К. М. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ И ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСЛАБОГО И КХД ПРОЦЕССОВ РОЖДЕНИЯ Z-БОЗОНА С ФОТОНОМ : Выпускная квалификационная работа, бакалавриат, 14.03.02 / К. М. Савельев ; рук. работы Солдатов Е.Ю., 2022