Data Science Projekt

Ziel des Projekts ist es, Daten aus der Hochenergiephysik oder Astronomie in interdisziplinären Teams zu analysieren. Die Teams werden zusammengesetzt aus Masterstudierenden in Data Science einerseits und Studierenden oder Promovierenden in Physik aus externen Universitäten oder Hochschulen andererseits. Das Projekt wird gemeinsam betreut von Kilian Schwarz (h_da, GSI) und Stefan Rapp (h_da).

Wir arbeiten mit echten Daten wie sie bei großen Physikexperimenten wie zum Beispiel CMS oder ALICE am CERN anfallen. In der Astronomie gibt es umfangreiche astromische Bilddatensätze, die wir analysieren können.

ALICE und CMS sind Experimente am Lage Hadron Collider (LHC) des CERN. In diesem 27 km umfassenden Ring werden Protonen oder Blei-Ionen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und mit Hilfe von supraleitenden Magneten auf der Kreisbahn gehalten. An vier Kollisionspunkten werden die Teilchen zur Kollision gebracht. Hier werden jeweils an Detektoranordnungen umfangreiche Daten erhoben. Zwei dieser Experimente sind ALICE und das CMS-Experiment.

Das CMS-Experiment (Compact Myon Solenoid), 21 m lang, 15 m Durchmesser, 14.000 t Masse, ist ein General Purpose Experiment. Man kann damit unter anderem das Higgs-Boson und weitere unbekannte Teilchen nachweisen sowie allgemein die Kollision schwerer Ionen untersuchen. Basierend auf CMS Open Data und zur Verfügung stehenden Analyseumgebungen am CERN könnten im Rahmen des Projekt die Entdeckung des Higgs-Boson nachvollzogen werden.

ALICE ist das Acronym für "a large ion collidor experiment" und hat das Ziel den Zustand der Materie unbmittelbar nach dem Urknall darzustellen. Das Hauptziel von ALICE ist die Erzeugung und Vermessung des Quark-Gluon-Plasmas mit Hilfe von Blei-Blei-Kollisionen. Das Quark-Gluon-Plasma ist ein Zustand extremer Dichte und Temperatur in dem sich das Universum kurz nach dem Urknall befand. Übungen im Rahmen dieses Projekts könnten auf Basis von ALICE-Masterklassen erfolgen.