Studium topologických magnetických struktur pomocí metod strojového učení
| Název práce v češtině: | Studium topologických magnetických struktur pomocí metod strojového učení |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Study of topological magnetic structures using machine learning methods |
| Klíčová slova: | magnetizmus|strojové učenie|neurónové siete|skyrmiony |
| Klíčová slova anglicky: | magnetism|machine learning|neural networks|skyrmions |
| Akademický rok vypsání: | 2023/2024 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Pavel Baláž, Ph.D. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| (i) zoznámenie sa s teoretickým opisom magnetických systémov; druhy interakcií v magnetizme
(ii) základné poznatky o topologických magnetických fázach, skyrmiónoch a skyrmiónových mriežkach (iii) zoznámenie sa so základmi strojového učenia a nástrojmi na jeho realizáciu (scikit-learn, tensorflow, keras) (iv) analýza priebehu numerických simulácií a ich výsledkov pomocou metód strojového učenia |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Aurelien Geron, Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn and TensorFlow, O'Reilly Media, Inc, USA (2017).
2. Francois Chollet, Deep learning v jazyky Python, Grada Publishing (2019). 3. A. Fert et al., Magnetic skyrmions: advances in physics and potential applications, Nature Reviews Materials 2, 17031 (2017). 4. P. Baláž, M. Paściak, J. Hlinka, Melting of Neel Skyrmion Lattice, Phys. Rev. B 103, 174411 (2021). |
| Předběžná náplň práce |
| Strojové učenie zahŕňa metódy, pomocou ktorých je možné spracovávať veľké množstvo dát získaných z meraní, alebo simulácií. Náplňou tejto bakalárskej práce je oboznámenie sa so základmi metód strojového učenia (predovšetkým neurónových sietí) a ich využitie na klasifikáciu magnetických textúr získaných z numerických simulácií. Takáto klasifikácia je dôkežitá predovšetkým pri skúmaní zložitých systémov, u ktorých dochádza k fázovým prechodom medzi feromagnetickou, špirálovou a skyrmiónovou fázou.
Nové informácie budú študentovi/tke odovzdané vo forme neformálnych prednášok a diskusií. Postupy a výsledky práce študenta/tky budú diskutované so školiteľom na pravidelných stretnutiach v priateľskej atmosfére. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Machine learning includes methods designed for processing of large amounts of data obtained from measurements or simulations. In this project the student will learn about the basic methods of machine learning (mainly neural networks) and their use in classification of magnetic textures obtained from numerical simulations. Such a classification is important especially when studying complex materials with phase transitions between ferromagnetic, spiral and skyrmionic phases.
All the new informations will be given to the student in a form of informal lectures and discussions. The progress and results shall be discussed with the supervisor on a regular basis during the meetings in a friendly atmosphere. |