195 research outputs found
Investigating Jet Structure in Hadronic Heavy Ion Collisions
No full textTitle: Investigating Jet Structure in Hadronic Heavy Ion Collisions Author: Radek Jirásek Institute of Particle and Nuclear Physics: Supervisor: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Consultant: doc. Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Abstract: This thesis presents a detailed study of jet structure in hadronic heavy- ion (Pb+Pb) collisions at center-of-mass energy at 5.36 TeV recorded by the ATLAS detector during 2023-2024. We utilize a jet-reconstruction framework-in- cluding anti-kT clustering, Cambridge/Aachen re-clustering, Soft-Drop grooming, and Lund-plane mapping-to isolate medium-modified splittings. Later chapters apply these techniques to data: we quantify the influence of jet pT and track-pT thresholds, jet radius, and event centrality on jet structure. In the last part of the thesis, Monte Carlo studies and response-matrix corrections are performed to study detector effects. We report the first measurement of Lund-plane den- sity ratios in Pb+Pb vs. pp at the ATLAS experiment, demonstrating possible enhanced soft large-angle radiation consistent with quark-gluon-plasma induced broadening. Further analysis is needed to mitigate detector effects. Keywords: Jet, Jet Structure, Lund Jet Plane, Heavy Ions, Quark-gluon plasmaNázev práce: Zkoumání struktury jetů ve srážkách těžkých iontů Autor: Radek Jirásek Ústav částicové a jaderné fyziky: Vedoucí diplomové práce: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Ústav částicové a jaderné fyziky Konzultant: doc. Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Abstrakt: Tato diplomová práce představuje podrobnou studii struktury jetů v hadronových srážkách těžkých iontů (Pb+Pb) při těžišťové energii 5.36 TeV měřené detektorem ATLAS během let 2023-2024. Využíváme jetové rekonstrukční systémy, počínaje anti-kT klastrováním, Cambridge/Aachen re-klastrováním, metody Soft- Drop grooming, po mapování v Lund Jet Plane, k izolování médiem pozměněného štěpení. Další kapitoly aplikují tyto metody na data pro kvalifikaci vlivu jetové pT a trackové pT prahů, jetového poloměru a centrality událostí na jetovou strukturu. V závěrečné části práce provádíme studie založené na Monte Carlo simulacích a korekce pomocí matic odezvy k popsání vlivů detektoru. Předkládáme první měření poměru hustot v Lund Jet Plane mezi Pb+Pb a pp srážkami v experimentu ATLAS, které naznačuje možný nárůst měkkého záření pod velkým úhlem, konzistentní s rozšiřováním indukovaným kvark-gluonovým plazmatem. Pro potvrzení výsledků bude nutná další analýza více zohledňující vliv detektoru. Klíčová slova: Jet, Struktura jetů,...Institute of Particle and Nuclear PhysicsÚstav částicové a jaderné fyzikyMatematicko-fyzikální fakultaFaculty of Mathematics and Physic
Study of jet fragmentation and inclusive jet production in heavy-ion collisions with the ATLAS experiment
No full textTitle: Study of jet fragmentation and inclusive jet production in heavy-ion colli- sions with the ATLAS experiment Author: Mgr. Radim Slovák Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics, Charles University Abstract: This thesis presents two measurements - measurement of the jet frag- mentation functions and inclusive jet production in heavy-ion collisions. The frag- mentation functions are measured in Pb+Pb and pp collisions with the ATLAS detector at the LHC. The distributions are measured as a function of jet trans- verse momentum and rapidity. The analysis utilises an integrated luminosity of 0.14 nb−1 of Pb+Pb data and 4.0 pb−1 of pp data collected in 2011 and 2013, respectively, at the same centre-of-mass energy of 2.76 TeV. Modest but signif- icant centrality-dependent modifications of fragmentation functions in Pb+Pb collisions with respect to those in pp collisions are seen. Measurements of the yield and nuclear modification factor, RAA, for inclusive jets are performed us- ing 25 pb−1 of pp data at √ s = 5.02 TeV and 0.49 nb−1 of Pb+Pb data at √ sNN = 5.02 TeV. The jets are measured over the transverse momentum range of 100-1000 GeV in six rapidity intervals covering |y| < 2.8. The magnitude of the RAA..
Studium fragmentace jetů a jejich produkce ve srážkách těžkých iontů na detektoru ATLAS
No full textNázev práce: Studium fragmentace jetů a jejich produkce ve srážkách těžkých iontů na detektoru ATLAS Autor: Mgr. Radim Slovák Katedra: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí dizertační práce: Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Ústav částicové a jaderné fyziky, Karlova Univerzita Abstrakt: Tato práce prezentuje dvě měření - studium fragmentace jetů a měření jejich produkce ve srážkách těžkých iontů. Fragmentace jetů je měřena v Pb+Pb a pp srážkách na detektoru ATLAS na urychlovači LHC. Distribuce jsou měřeny jako funkce příčné hybnosti a rapidity. Analýza používá Pb+Pb a pp data o těžišt'ové energii 2.76 TeV nabrané detektorem ATLAS v roce 2011 a 2013 o celkové integrované luminositě 0.14 nb−1 a 4.0 pb−1 . Je pozorována mírná, ale významná centralitně závislá změna fragmentačních funkcí v Pb+Pb srážkách vzhledem k těm získaných v pp srážkách. Měření produkce jetů a nukleárního modifikačního faktoru, RAA, používá data o těžišt'ové energii 5.02 TeV a celkové integrované luminositě 25 pb−1 pro pp a 0.49 nb−1 pro Pb+Pb srážky. Jety jsou měřeny od 100-1000 GeV v šesti rapiditních binech do |y| < 2.8. Hodnoty RAA rostou s rostoucím pT a s klesající centralitou Pb+Pb srážek. RAA je nezávislé na rapiditě...Title: Study of jet fragmentation and inclusive jet production in heavy-ion colli- sions with the ATLAS experiment Author: Mgr. Radim Slovák Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Mgr. Martin Spousta, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics, Charles University Abstract: This thesis presents two measurements - measurement of the jet frag- mentation functions and inclusive jet production in heavy-ion collisions. The frag- mentation functions are measured in Pb+Pb and pp collisions with the ATLAS detector at the LHC. The distributions are measured as a function of jet trans- verse momentum and rapidity. The analysis utilises an integrated luminosity of 0.14 nb−1 of Pb+Pb data and 4.0 pb−1 of pp data collected in 2011 and 2013, respectively, at the same centre-of-mass energy of 2.76 TeV. Modest but signif- icant centrality-dependent modifications of fragmentation functions in Pb+Pb collisions with respect to those in pp collisions are seen. Measurements of the yield and nuclear modification factor, RAA, for inclusive jets are performed us- ing 25 pb−1 of pp data at √ s = 5.02 TeV and 0.49 nb−1 of Pb+Pb data at √ sNN = 5.02 TeV. The jets are measured over the transverse momentum range of 100-1000 GeV in six rapidity intervals covering |y| < 2.8. The magnitude of the RAA...Ústav částicové a jaderné fyzikyInstitute of Particle and Nuclear PhysicsMatematicko-fyzikální fakultaFaculty of Mathematics and Physic
Kalibrace jetů pomocí technik strojového učení
No full textNázev práce: Kalibrace jetů pomocí technik strojového učení Autor: Patrik Novotný Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí práce: Mgr. Martin Rybář, Ph.D, Ústav částicové a jaderné fyziky Abstrakt: Jety, kolimované spršky částic, jsou považované za ideální nástroj ke studiu hmoty, která vzniká v těžko-iontových srážkách. Práce se zabývá možnostmi využití tech- nik strojové učení ke zlepšení celkové kalibrace odezvy jetů na experimentu ATLAS v CERN v rámci výzkumu srážek jader olova. Prvně je ukázána současná energetická škála a rozlišení jetů v závislosti na hodnotě příčné hybnosti, pseudorapidity a centrality srážek. Dále je ukázano, že současná kalibrace nezohledňuje, jsou-li jsou jety indukované kvar- kem či gluonem. Následně je vytipována čtveřice proměnných, pomocí níž by mohlo být možné rozlišit mezi sebou tyto dvě skupiny jetů. Pro danou čtveřici jsou provedeny stu- die míry korelace s střední odezvou detektoru jakožto funkce centrality. V rámci poslední části je popsán proces přípravy souboru trénovacích dat, nastavení a analýzy neuronových sítí pomocí nástrojů, které nám poskytuje knihovna MultiLayerPerceptron frameworku ROOT. Finální výsledkem práce je nalezení sítě, která zlepšuje rozlišení odezvy. Klíčová slova: ATLAS, těžké ionty, kalibrace jetů, neuronové sítě 1Title: Exploring jet calibration with machine learning techniques Author: Patrik Novotný Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Abstract: Jets, collimated sprays of particles, are considered to be a perfect probe of the matter created at heavy-ion collisions. The work explores the possibility of using machine learning techniques to improve the overall calibration of jet energy scale and its resolution for ATLAS experiment calorimeters, which are used in the research of lead nucleus collisions. First, the current performance of jet reconstruction quantified by mean response and energy resolution dependence on the value of transverse momentum, pseudorapidity, and centrality of collisions is shown. It is further discussed that the current calibration does not take into account whether the jets are induced by a quark or gluon. Subsequently, four variables are selected, which might be used to distinguish between these two groups of jets. The dependence of the response on those quantities and on centrality is further studied. The last part describes the process of the preparation of a training data set, set up of the neural network, and the analysis of it using tools provided by the MultiLayerPerceptron library of the...Institute of Particle and Nuclear PhysicsÚstav částicové a jaderné fyzikyFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult
Elektroslabé bosony jako nástroje pro studium kvark-gluonového plazmatu
No full textTitle: Electroweak bosons as probes of quark-gluon plasma Author: Radek Jirásek Department: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Mgr. Martin Rybář, Ph.D, Institute of Particle and Nuclear Physics Abstract: This thesis is focused on heavy-ion physics which aims to improve our understanding of the strong interaction as well as of the quark-gluon plasma. Such an exotic state of matter exists only in the extreme conditions which could be achieved in the lead-lead collisions in the LHC at CERN. Hence we will discuss the physics of accelerators and detectors. We will outline the structure and properties of the ATLAS experiment, one of the detectors on the LHC. Later, we aimed at the physics behind the heavy-ion collisions. We describe what the quark-gluon plasma is and how we can use electroweak bosons to probe it. Basic of our analysis procedures will be introduced, as well as the principles of simulation of data with the Pythia8 model. The main goal of this work is to study the re-clustering of the jets and how that changes their properties. Then we focused on the properties of the electroweak bosons and how they could help us with the study of the quark-gluon plasma. In the end, we estimate the number of events that could be expected to observe in future measurements on ATLAS in heavy-ion...Název práce: Elektroslabé bosony jako nástroj pro studium kvark-gluonového plazmatu Autor: Radek Jirásek Katedra: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Martin Rybář, Ph.D, Ústav částicové a jaderné fyziky Abstrakt: Fyzika srážek těžkých iontů se zabývá otázkami silné interakce a studiem kvark-gluonového plazmatu. Extrémních podmínek potřebných pro vznik tohoto exotického skupenství látky se dá dosáhnout například ve stážkách jader olova na urychlovači LHC v CERNu. Proto v první kapitole budeme diskutovat právě urychlovače a detektory, jak fungují a jaké se především používají v experimentu ATLAS, který je jedním z detektoru na LHC. Dále se zaměříme na fyziku v pozadí těžko-iontových srážek, co to kvark-gluonová plazma je a jak ji lze zkoumat pomocí elektroslabých bosonů. Představíme také základní nástroje analýzy, které v práci používáme a postup simulace dat pomocí Pythia8 softwaru. Dále se zabýváme znovu-klastrováním jetů a jak tato procedura ovlivní vlastnosti jetů. Poté diskutujeme vlastnosti elektroslabých bosonů a jak je lze využít ke studiu kvark-gluonového plazmatu. Na závěr jsme pomocí simulací odhadli, jaké počty jetových událostí o určitých hybnostech lze očekávat v následujících měřeních na ATLAS detektoru pro těžko-iontové srážky očekávat. Klíčová slova: ATLAS,...Ústav částicové a jaderné fyzikyInstitute of Particle and Nuclear PhysicsFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult
Kalibrace a určování druhu jetů pomocí technik strojového učení
No full textTitle: Exploring jet calibration and jet tagging with machine learning techniques Author: Bc. Patrik Novotný Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Institute of Particle and Nuclear Physics Abstract: The presented thesis has two goals. First, it aims to improve the energy calibration of jets, collimated sprays of particles measured in the ATLAS experiment. Jets are considered to be a powerful tool for studying the properties of the quark-gluon plasma produced in heavy-ion collisions at the LHC. Apart from the kinematics properties of the jet, a key information that might play a role in the interaction of jets with the quark-gluon plasma is the "flavor" of the initiating hard parton. The classification of jets according to flavor is the second of the research aims. The work in the thesis explores using various machine learning techniques contained in the TensorFlow and cuML software libraries, which allow computations to be performed on graphics cards to address these two goals. The variables investigated are six variables related to the kinematics of the jet and 24 variables related to the energy deposited in different parts of the ATLAS detector. The differences between the various machine learning models and their settings are extensively discussed....Název práce: Kalibrace a určování druhu jetů pomocí technik strojového učení Autor: Bc. Patrik Novotný Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí práce: Mgr. Martin Rybář, Ph.D., Abstrakt: Předkládaná diplomová práce má dva cíle. Zaprvé je jejím cílem zlepšit energe- tickou kalibraci jetů, kolimovaných spršek částic měřených v experimentu ATLAS. Jety jsou považovány za mocný nástroj pro studium vlastností kvark-gluonového plazmatu, které vzniká ve srážkách těžkých iontů na LHC. Kromě kinematických vlastností jetu je klíčovou informací, která může hrát roli při interakci jetu s kvark-gluonovým plazmatem, "flavor" počátečního parton tvrdého partonu. Klasifikace jetů podle flavoru je druhým z výzkumných úkolů. Práce se věnuje využití technik strojového učeního obsažených v soft- warových knihovných TensorFlow a cuML, které umožňují provádět výpočty na grafických kartách. Zkoumanými proměnnými je šestice proměnných související s kinematikou jetu a 24 proměnných souvisejících s energií, kterou deponoval v různých částech detektoru ATLAS. Rozdíly mezi různými modely a jejich nastaveními jsou rozsáhle diskutovány. Klíčová slova: ATLAS, těžké ionty, kalibrace jetů, cuML, TensorFlow 1Ústav částicové a jaderné fyzikyInstitute of Particle and Nuclear PhysicsFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult
A passive network analyser
No full textThe aim of this thesis is to design and implement a program for computer network trafi c monitoring and analysis that would operate in a purely passive mode, i.e., without a ecting the measured tra c. Information about the network performance will be received by tapping the transmitted packets, which will enable the software to reconstruct the operation of network connections as well as activity of the transfer protocols
Automated checking of C language programs
No full textIn the present work I study ways of checking common beginner mistakes in C language programs using static analyses of source code and generating run-time checks. Part of this work consists of implementation of several simple static analyses and run-time check generators focused on detecting beginner mistakes and locating them in the source code as accurately as possible. I have chosen the LLVM Compiler Infrastructure and Clang frontend as a basis for the implementation. In this text, you will find a brief programmer's introduction to the LLVM Compiler Infrastructure and a description of newly implemented tools. The main goal of this work is to enable using the C programming language for basic computer programming course
Automated checking of C language programs
No full textIn the present work I study ways of checking common beginner mistakes in C language programs using static analyses of source code and generating run-time checks. Part of this work consists of implementation of several simple static analyses and run-time check generators focused on detecting beginner mistakes and locating them in the source code as accurately as possible. I have chosen the LLVM Compiler Infrastructure and Clang frontend as a basis for the implementation. In this text, you will find a brief programmer's introduction to the LLVM Compiler Infrastructure and a description of newly implemented tools. The main goal of this work is to enable using the C programming language for basic computer programming course
A passive network analyser
No full textThe aim of this thesis is to design and implement a program for computer network trafi c monitoring and analysis that would operate in a purely passive mode, i.e., without a ecting the measured tra c. Information about the network performance will be received by tapping the transmitted packets, which will enable the software to reconstruct the operation of network connections as well as activity of the transfer protocols
- …
