Главное в материале

  • Программа RLABC связывает обучение с подкреплением с программой Elegant для расчета пучков
  • На модели канала ВЭПП-5 с 37 параметрами пропускание составило 66–71%
  • Результаты пока получены только в компьютерном моделировании; код открыт

ИИ для подбора настроек ускорителей

Ученые НИУ ВШЭ и Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН разработали программу RLABC, которая подбирает настройки ускорителей частиц с помощью обучения с подкреплением. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе НИУ ВШЭ; работа опубликована в журнале Computer Physics Communications.

Как работает программа

В ускорителях электрические поля разгоняют заряженные частицы, а магниты направляют и фокусируют пучок. Неудачные настройки приводят к потерям: частицы отклоняются от нужной траектории, при этом изменение одного элемента влияет на прохождение следующих, поэтому учитывать приходится множество параметров одновременно. RLABC связывает алгоритмы машинного обучения с программой Elegant, которую физики используют для расчета движения пучков: алгоритм задает параметры магнитов, получает результаты моделирования и оценку своих действий, а награда тем выше, чем больше частиц проходит дальше. Повторяя попытки, система учится выбирать удачные сочетания настроек.

Результаты и ограничения

Разработку проверили на модели канала, основанной на инжекционном комплексе ВЭПП-5, в задаче с 37 управляемыми параметрами. При разных вариантах настройки пропускание составляло около 66–70%, а на модели с другой схемой расположения магнитов удалось провести 71% частиц. По словам авторов, результаты сопоставимы с решениями специалистов по ускорительной технике, однако пока речь идет только о компьютерных испытаниях: возможности программы еще предстоит проверить на более сложных транспортных каналах и реальных установках.

Открытый код и роль оператора

Код RLABC открыт для использования и доработки. В перспективе программа сможет предлагать оператору подходящие настройки и брать на себя часть рутинного подбора параметров; окончательное решение предполагается оставить за человеком.