همکاری استراتژیک سرن و میسترال برای توسعه مدل‌های پایه هوش مصنوعی در فیزیک ذرات

سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای (CERN) که به خاطر اداره بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده ذرات جهان یعنی Large Hadron Collider یا همان LHC شناخته می‌شود، بیانیه تمایلی با شرکت فرانسوی Mistral برای ایجاد یک مشارکت استراتژیک بلندمدت امضا کرده است. هدف این همکاری، توسعه هوش مصنوعی پیشرفته برای تسریع کشفیات علمی و تقویت زیرساخت‌های فناوری در اروپا است.

زمینه و ضرورت پروژه

تاکنون تحلیل داده‌های برخورد پروتون-پروتون در سرن بر اساس زنجیره‌ای از الگوریتم‌های تخصصی انجام می‌شد که سیگنال‌های خام دتکتورها را به مرور به ذرات و اجزای قابل تحلیل تبدیل می‌کنند. اگرچه یادگیری ماشین سال‌هاست در بخش‌هایی از این فرآیند حضور دارد، اما رویکرد سنتی متکی بر مدل‌های مجزا و زنجیره‌ای است.

با این حال، حجم داده‌های سرن سرسام‌آور است؛ این مجموعه تاکنون حدود یک اگزابایت (یک میلیون ترابایت) داده تجربی از LHC ذخیره کرده است. علاوه بر این، با راه‌اندازی پروژه ارتقایافته HL-LHC در حدود سال ۲۰۳۰، حجم داده‌ها و تعداد برخوردها تا ده برابر افزایش خواهد یافت. این مقیاس عظیم و دقت بالا، بستر مناسبی برای آزمایش و توسعه مدل‌های یادگیری ماشین فراهم می‌کند.

جزئیات فنی مدل Large Physics Model

هسته اصلی این همکاری، توسعه نخستین مدل پایه یا همان Foundation Model برای فیزیک برخورددهنده با عنوان Large Physics Model است:

• آموزش روی داده‌های شبیه‌سازی‌شده: این مدل روی میلیاردها برخورد شبیه‌سازی‌شده پروتون-پروتون پیش‌آموزش (Pre-train) خواهد شد.
• انجام چندوظیفه‌ای (Multi-task): برخلاف الگوریتم‌های سنتی که هر کدام یک وظیفه خاص را بر عهده دارند، این مدل پایه قرار است کل زنجیره بازسازی را پوشش دهد.
• کاربردهای متنوع: از بازسازی مسیر ذرات و شناسایی آن‌ها گرفته تا تشخیص سیگنال‌های ناهنجار و ارزیابی طراحی دتکتورهای آینده در این مدل پشتیبانی خواهند شد.

نگاه جامعه مهندسی و توسعه‌دهندگان (Hacker News)

این خبر در هکرنیوز بازتاب زیادی داشت و جامعه توسعه‌دهندگان به زوایای مختلف آن پرداختند:

• برخی پژوهشگران سابق سرن به یاد آوردند که در گذشته استفاده از ساده‌ترین مدل‌های یادگیری ماشین مانند Boosted Decision Trees چقدر سخت‌گیرانه تایید می‌شد و ورود مدل‌های پایه انقلابی بزرگ محسوب می‌شود.
• تمرکز این پروژه روی همکاری‌های درون‌اروپایی (انتخاب Mistral به عنوان یک شرکت اروپایی) نیز مورد توجه قرار گرفت؛ برخی کاربران از تغییر روندهای تأمین مالی و ترجیح شرکای اروپایی به جای آزمایشگاه‌های آمریکایی ابراز نگرانی و در عین حال شگفتی کردند.
• فضای کاری سرن به عنوان یکی از منحصربه‌فردترین محیط‌ها برای مهندسان و دانشمندان توصیف شد که در آن باهوش‌ترین افراد روی چالش‌های بنیادین کار می‌کنند.

این مشارکت نه تنها گامی بزرگ برای فیزیک انرژی‌های بالا است، بلکه نشان می‌دهد چگونه مدل‌های پایه با مقیاس بالا می‌توانند در حوزه‌های مهندسی و علوم سخت‌گیرانه و دقیق به کار گرفته شوند.