Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Sultanov S., Ketenoğlu B. , Kaya Ü. , Canbay A. (Araştırmacı), Akay A.
Çarpıştırıcılar, parçacık fiziği ve nükleer fizik araştırmalarında istisnai rol oynamaktadır. Kütle merkezi enerjisi ve ışınlık çarpıştırıcıların en önemli parametreleridir. Kütle merkezi enerjisi ulaşılabilecek en küçük mesafeleri ve üretilebilecek yeni parçacıkların kütle üst sınırlarını belirler. Işınlık ise gözlemlenebilecek olay sayısını belirlemektedir. Bu bakımdan ışınlığı olabildiğince yüksek tutmak, irdelenecek süreçler açısından büyük önem arz etmektedir. Işınlık hesabında birçok parametre kontrol altında tutulmalıdır.
Son zamanlarda geniş fizik potansiyeli bulunan lepton-hadron çarpıştırıcıları başta olmak üzere birçok asimetrik çarpıştırıcı önerisi literatüre sunulmuştur. Fakat bu önerilerin hemen hemen hepsinde simetrik çarpıştırıcılar baz alınmış, demetlerin çarpışma bölgesinde şeklini değiştiren etkiler ihmal edilerek, eşit enine kesitlerle kafa kafaya çarpıştıkları varsayılmıştır. Bu varsayımlar nedeniyle çalışmalarda verilen temel parametrelerle elde edilen aşırı iyimser ışınlık hesaplamaları gerçeği yansıtmamaktadır. Bu nedenle çarpışma bölgesi tasarlanırken “gerçekçi” sonuçlar elde edebilmek için simülasyon yazılımlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla lepton çarpıştırıcılar için geliştirilmiş olan CAIN ve GUINEA-PIG simülasyon yazılımlarına benzer şekilde hadron, lepton ve lepton-hadron çarpıştırıcılarını kapsayan AloHEP simülasyon yazılımı geliştirilmeye başlanmıştır.
Java dilinde geliştirilmeye başlanmış olan mevcut AloHEP yazılımı yerine proje kapsamında yapay zeka destekli AloHEPy yazılımı Python dilinde geliştirilecektir. AloHEPy’de çarpışma açısı, kum saati etkisi, ilk durum ışıması, demet-demet etkileşimleri, çift oluşumu, beamstrahlung etkisi, dış manyetik alan (sabit alan, dört kutuplu alan, vb) gibi etkiler simüle edilerek ışınlık, çarpışma bölgesi enerji dağılımları, demet-demet ayar kayması, bozma parametresi gibi çarpışma bölgesi parametreleri elde edilecektir. Işınlığı arttırmak amacıyla geliştirilen yöntemler (yengeç geçişi vb.) araştırılarak simülasyona eklenmesi üzerinde çalışılacak ve ışınlık üzerindeki etkileri irdelenecektir.
Çarpışma bölgesi benzetim yazılımı tamamlandıktan sonra en yüksek “gerçekçi” ışınlık değerini elde etmek amacıyla girdi parametrelerinin optimizasyonu üzerine çalışılacaktır. Farklı başarı fonksiyonları ile optimize edilen genetik algoritmalar kullanılarak ve elde edilen temel çarpıştırıcı parametreleri simülasyona tabi tutularak en iyi sonuç tahmini yapan yapay öğrenme ve genetik algoritma belirlenecektir. Bu yöntemler yazılım içerisine yerleştirilecek ve böylece istenilen temel parametre sınırları içerisinde en yüksek “gerçekçi” ışınlık değerinin bu yazılım ile tespiti sağlanacaktır.
Son olarak AloHEPy yazılımı kullanılarak gündemde olan lepton-hadron çarpıştırıcı projelerinde maksimum ışınlık değerini sağlayan optimal parametre setleri belirlenecektir.