Taller de Aprendizaje Automatico

Proyecto 1 - Boson de Higgs

Instituto de Ingenierıa ElectricaFacultad de Ingenierıa

Montevideo, 2021

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Introduccion

¿Que es el Boson de Higgs?

• Partıcula de extrema importancia en lafısica de partıculas.

• Propuesta por Higgs en 1964 paraexplicar porque algunas partıculas tienenmasa.

• En 2012, la existencia de dicha partıculapudo ser confirmada experimentalmenteen el CERN (Centro Europeo deInvestigacion Nuclear)

By CERN for the ATLAS and CMS Collaborations - https://cds.cern.ch/record/1630222, CC BY-SA 3.0https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29737816Universidad de la Republica Taller de Aprendizaje Automatico 2 / 8

¿En que consistio el experimento?

• Dos partıculas (protones) se aceleran endirecciones contrarias, hasta llegar casi ala velocidad de la luz.

• Esta aceleracion se realiza en el LargeHadron Collider: un anillo de 27 Km.

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¿En que consistio el experimento ?

• ATLAS mide 46 metros de largo, 25 dealto y 25 de ancho, pesa 7000 toneladasy esta ubicado en una caverna a 100metros de profundidad.

• Las partıculas se desintegran,produciendo decenas de nuevaspartıculas, que se disparan en todasdirecciones.

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¿En que consistio el experimento ?

• Cada uno de estos choques se llaman“eventos”.

• La cantidad de eventos que se generan esde aproximadamente 20 millones en unsegundo.

• Cada evento contiene aproximadamente10 partıculas, que son “medidas” por eldetector ATLAS en un conjunto decientos de medidas.

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Particularidades del experimento

• La mayorıa de las partıculas generadaspor el choque NO son el boson de Higgs.

• Esto permite que se descarten la mayorıade los eventos, quedando unos 400eventos por segundo para ser analizados.

• El boson de Higgs es altamente inestable:enseguida de crearse se descompone enotras partıculas por lo cual su busquedaes a partir de “rastros”.

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Links de interes

• Kaggle challenge: https:

//www.kaggle.com/c/higgs-boson

• Detalle del challenge: https:

//higgsml.lal.in2p3.fr/files/

2014/04/documentation_v1.8.pdf

Learning to discover: the Higgsboson machine learning challenge

Higgschallenge

Claire Adam-Bourdariosa, Glen Cowanb, Cecile Germainc,Isabelle Guyond, Balazs Kegla,c, David Rousseaua

a LAL, IN2P3/CNRS & University Paris-Sud, Franceb Physics Department, Royal Holloway, University of London, UK

c TAO team, INRIA & LRI, CNRS & University Paris-Sud, Franced ChaLearn

21 July 2014, version 1.8

Preamble

The Higgs boson machine learning challenge (HiggsML or Challenge in short) has been set upto promote collaboration between high energy physicists and data scientists. The ATLAS experi-ment at CERN provided simulated data used by physicists to optimize the analysis of the Higgsboson. The Challenge is organized by a small group of ATLAS physicists and data scientists. It ishosted by Kaggle at https://www.kaggle.com/c/higgs-boson. This document providestechnical background for the Challenge; reading and understanding it is not necessary to partic-ipate in the Challenge, but it is probably useful. No prior knowledge of high energy physics isrequired. All information on how to participate in the Challenge is available on the Kaggle website.

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En Resumen

Objetivo del proyecto

El objetivo del proyecto es disenar e implementar un clasificador que permita clasificar loseventos en que aparecen bosones de Higgs (llamados signals) de aquellos en que no aparecen(llamados background).

Para inspirarse

Nick Cave & The Bad Seeds: Higgs Bosson Blues

https://www.youtube.com/watch?v=1GWsdqCYvgw

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En Resumen

Objetivo del proyecto

El objetivo del proyecto es disenar e implementar un clasificador que permita clasificar loseventos en que aparecen bosones de Higgs (llamados signals) de aquellos en que no aparecen(llamados background).

Para inspirarse

Nick Cave & The Bad Seeds: Higgs Bosson Blues

https://www.youtube.com/watch?v=1GWsdqCYvgw

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