Kosmiczna magisterka łódzkiego studenta Politechniki

Student Politechniki Łódzkiej został członkiem międzynarodowej grupy naukowej fizyków. Jego praca magisterska może pomóc odpowiedzieć na pytanie, jaka jest natura cząstek docierających z kosmosu do Ziemi. Czy ich olbrzymie energie pochodzą z supernowych, czy czarnych dziur?
W każdym momencie tysiące cząstek promieniowania kosmicznego bombarduje Ziemię. Mają bardzo dużą energię. Ich charakterystyka i pochodzenie nie są do końca znane. Naukowcy podejrzewają, że źródłem ich wielkich energii mogą być eksplozje supernowych bądź czarne dziury. Rozwiązanie tej zagadki pomoże lepiej zrozumieć tajemnice wszechświata. Temu służy projekt LOPES. W niemieckim Karlsruhe 30 anten wycelowanych w niebo przechwytuje sygnały radiowe generowane przez kaskady cząstek i zamienia je na serie danych. Potem do pracy biorą się fizycy. Ale zanim zaczną snuć swoje teorie i je weryfikować, setki liczb muszą zamienić na język zrozumiały dla fizyki. Muszą znaleźć funkcję, która opisuje zależności między zaobserwowanymi parametrami.
Polskim uczestnikiem eksperymentu LOPES jest Instytut Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana. W 2009 roku dzięki projektowi prowadzonemu przez prof. Janusza Zabierowskiego do zespołu naukowców dołączył Marcin Franc, student wydziału IFE Politechniki Łódzkiej, informatyk.
Przez pierwsze tygodnie spędzone w Niemczech obserwował pracę fizyków i poznawał nową dla niego dziedzinę nauki. Następnie otrzymał zadanie udoskonalenia oprogramowania stosowanego w analizie danych doświadczalnych. Dotychczas używane aplikacje były mało efektywne i sprawiały, że poszukiwanie funkcji, która najlepiej opisuje zaobserwowane zależności, zabierało zazwyczaj dużo czasu.
– Szukanie funkcji modelującej relacje między danymi można potraktować jako problem czysto informatyczny. Pomyślałem więc, że zaproponowanie skuteczniejszych algorytmów, wykorzystujących między innymi metody sztucznej inteligencji, może być tematem moich badań magisterskich – wspomina Marcin.
Student chciał zautomatyzować proces analizy danych. Do Niemiec jeździł kilka razy. Postarał się o stypendium na Uniwersytecie w Brandenburgii. Tam przez semestr pisał oprogramowanie, często odwiedzając Karlsruhe. Blisko współpracował z fizykami. Mówili mu jakie są ich oczekiwania, pomogli stworzyć założenia.
– Jestem informatykiem, ale musiałem dokształcić się z astrofizyki, żeby wszystko działało poprawnie – przyznaje student.
Po kilku miesiącach pakiet programów był gotowy. Na prezentację jego działania przyszła pełna sala. Marcin opowiadał o zastosowanych algorytmach i funkcjonalności.
– Moje oprogramowanie zostało zainstalowane na komputerach obliczeniowych grupy. Korzystają z niego fizycy z pięciu krajów, pracujący w eksperymencie LOPES. To dla mnie najlepsza ocena jaką mogłem dostać – przyznaje student.
Marcin Franc napisał i obronił swoją pracę w dwóch językach – niemieckim i angielskim. Otrzymał tytuł magistra uczelni niemieckiej i polskiej. Dostał dwa razy ocenę „bardzo dobry”. Jego program jest objęty licencją Open Source. Każdy kto uzna go za przydatny, może z niego skorzystać.
Źródło: Gazeta Wyborcza Łódź
Marcin Franc był Stypendystą programu Młodzi w Łodzi w jego pierwszej edycji w roku akademickim 2008/2009. Fundatorem Stypendium była firma NT Group Systemy Informatyczne.