Simulation of noise in the Belle II strip vertex detector
| Thesis title in Czech: | Simulace šumu ve stripovém vrcholovém detektoru Belle II |
|---|---|
| Thesis title in English: | Simulation of noise in the Belle II strip vertex detector |
| Key words: | částicová fyzika, Belle II, stripový detektor, šum, simulace, neurální síť |
| English key words: | particle physics, Belle II, strip detector, noise, simulation, neural network |
| Academic year of topic announcement: | 2018/2019 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF) |
| Supervisor: | RNDr. Peter Kvasnička |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 30.10.2018 |
| Date of assignment: | 30.10.2018 |
| Confirmed by Study dept. on: | 18.03.2019 |
| Date and time of defence: | 25.06.2019 09:00 |
| Date of electronic submission: | 16.05.2019 |
| Date of submission of printed version: | 16.05.2019 |
| Date of proceeded defence: | 25.06.2019 |
| Opponents: | RNDr. Daniel Červenkov, Ph.D. |
| Guidelines |
| Uchazeč se bude podílet na vytváření softwaru pro simulaci stripového vrcholového detektoru Belle II. Pro tento účel:
- se zevrubně seznámí s metodami strojového učení v Pythonu (scikit-learn) - naučí se programovat v softwarovém prostředí Belle II - basf2, - pochopí princip činnosti stripových křemíkových detektorů a charakter jejich dat, - získá praxi v použití softwaru a statistických metod k analýze dat křemíkových detektorů. Výsledkem práce bude: - implementace neurální sítě pro simulaci šumových signálů v stripech vrcholového detektoru Belle II, - optimalizace a kalibrace generátoru - validace generátoru na reálných datech modulů detektoru |
| References |
| Belle II Technical Design Report, https://arxiv.org/abs/1011.0352
Belle II TWiki, https://confluence.desy.de/display/BI/Belle+II+Internal+WebHome Pilgrim, Mark: Dive into Python 3. Apress, 2009, ISBN 978-1-4302-2416-7 |
| Preliminary scope of work |
| Cílem práce je vývoj a implementace náhodného generátoru šumových signálů v stripech křemíkového detektoru. Chceme generovat pulzy náhodné velikosti v náhodném čase, a protože výchozí rozdělení pravděpodobnosti je složité, použijeme neurální síť s náhodnými vstupy. Síť vytvoříme v Pythonu (scikit-learn), a natrénovanou síť použijeme v programovém prostředí experimentu Belle II - basf2 (C++). Pak se budeme zabývat doladěním parametrů generátoru srovnáním s reálnými daty a validací - budeme chtít ukázat, že náš generátor generuje šum se stejným rozdělením, jako pozorujeme v reálnných datech.
Zájemce se naučí - používat algoritmy strojového učení v Pythonu - volat tyto metody v C++ - rozumět fyzice křemíkových detektorů částic - analyzovat reálná data z experimentu Belle II a srovnat je se simulacemi |
| Preliminary scope of work in English |
| The candidate will develop and implement a random generator of noise signals in the strips of the Belle II vertex detector. The aim is to generate signals of random size at random times, and since the underlying probability distribution is complex, we will use a neural network with random inputs. We will create the network in Python (scikit-learn), and the train network will be called from the Belle II software framework - basf2 (C++). Then the task will be to tune the parameters of the generator and validate it - show that it generates noise with distributions observed in real Belle II data.
The candidate will learn to - use machine learning methods in Python - call trained methods from C++ - understand the physics of silicon particle detectors - analyze real Belle II data and compare them with simulations. |