Primjena statističkog učenja na proširenu semi-empirijsku formulu mase

diplomski rad

• Naslov (engleski): Application of statistical learning to expanded semi-empirical mass formula
• Autor: Mihaela Bezak
• Mentor: Nils Paar (mentor)
• Član povjerenstva: Nils Paar (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Matko Milin (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Davor Horvatić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tamara Nikšić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mihael Makek (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2019-06-06, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

U nuklearnoj fizici već više od osamdeset godina u primjeni je Bethe–Weizsäcker formula mase (BW). BW formula sadrži osnovne elemente koji su dovoljni za kvantitativan opis energija vezanja. Unatoč postojanju modernih, mnogo kompleksnijih modela mase, zbog svoje jednostavnosti i intuitivne povezanosti s fizikom atomske jezgre BW formula je i dalje interesantna tema istraživanja. Motiv ovog rada je opisivanje karakteristika BW formule uporabom podataka izmjerenih energija vezanja. Metode statističkog učenja u tome predstavljaju vrlo efikasan alat koji može uvidjeti pravilnosti te značajnost pojedinih doprinosa. Dobiva se zanimljiv rezultat da najznačajniji doprinos energiji vezanja imaju osnovni članovi iz BW formule, dok novo pridodani članovi predstavljaju korekcije manjeg doprinosa na osnovnu formulu. Dodavanje novih članova sustavu opravdano je samo ako novo pridodan član sa sobom nosi novi fizikalni sadržaj, koji prethodno nije bio uključen u modelu. Povećavanjem kompleksnosti, povećavamo varijabilnost na štetu generalizacije što je prikazano pomoću train-test pogreške.

Sažetak (engleski)

Bethe–Weizsäcker (BW) formula has been used by nuclear physicists for more than eighty years. The BW formula contains the basic terms sufficient for a quantitative description of nuclear binding energies. Although more modern and complex mass models exist, the BW formula is still widely used and studied due to its simplicity and intuitive connection with atomic physics. The aim of this thesis is to describe characteristics of the BW formula by using experimentally observed binding energies. Statistical learning methods are shown to be a very effective tool for identifying patterns and the weights of contributing terms. We come to conclusion that the most relevant contribution to binding energies comes from the basic terms of the BW formula, and any additional terms only give small corrections. Adding a new term to the system is only justified if it introduces physics ignored by the basic model. Adding complexity also increases variability at the expense of generalisation, as it is shown by the train-test error.

• Ključne riječi: Bethe–Weizsäcker formula mase; proširena Bethe–Weizsäcker formula mase; primjena statističkog učenja
• Ključne riječi (engleski): Bethe–Weizsäcker mass formula; statistical learning; improved BW formula
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:224872
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: istraživački; Smjer: istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra fizike (mag. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-09-05 11:28:49