Enhancing the hunt for new phenomena in dijet final-states using anomaly detection filters at the High-Luminosity Large Hadron Collider

In the realm of dijet searches in high-energy physics, a significant challenge has emerged: with experiments producing more and more data, the traditional methods of using analytic functions to describe dijet mass spectra start to fail. To address this, we suggest the application of an anomaly detection approach to eliminate less interesting background events based on event final states. This method not only bypasses the limitations of conventional background models but also significantly enhances our ability to detect potential signals of new physics. Through simulations that mimic the conditions of the upcoming High-Luminosity Large Hadron Collider, we demonstrate the strength and efficiency of this approach in dealing with large data volumes. The integration of unsupervised machine learning into our experimental framework paves the way for a promising avenue to unveil hidden physics discoveries within the overwhelming influx of data.Comment: 14 pages, 9 figures, 1 tabl

Розробка концептуальної реалізації апарата з індукованим тепломасообміном для випарювання та ректифікації

The need to find solutions to problems on the efficient use of energy resources has been substantiated, under conditions for meeting the requirements to the environmental sustainability of production in the process of executing such technological operations as vaporization and rectification. We have identified the prospects of searching for and applying the induced processes, which are characterized by high energy efficiency and are environmentally friendly.The kinetics of temperature have been investigated under the effect from the induced heat transfer of the components of the internal thermostat volume, under condition of using different liquids in its internal environment.Our study has established the impossibility for the liquid in the inner volume thermostat to achieve the boiling temperature under condition of the effect of the induced heat and mass transfer, proven by the visual observations and by the value of its temperature. In the experiment under atmospheric pressure, the thermostat temperature was equal to 115...116 °C, while the temperature of the volumetric water did not exceed 97 °C. It was established that at the thermostat temperature of 105...106 °C and under atmospheric pressure, the ethyl alcohol temperature did not exceed 72...73 °C, and for water ‒ 83...85 °C, under the condition of the effect of the induced heat-and-mass transfer.It was found that ethyl alcohol and water are transferred to the gas state under the effect of the induced heat-and-mass transfer separately. It is possible to register the removal of the liquid phase of the mixture components based on the jump-like transition in the kinetics of the fluid temperature. It was established that the liquid phase did not boil for a mixture of ethyl alcohol with water under the effect of the induced heat-and-mass transfer at the thermostat temperature of 105 °C and under atmospheric pressure.We have proposed a conceptual solution to the technical implementation of the universal device that employs the effect of the induced heat-and-mass transfer in order to execute technological operations of vaporization and rectification excluding the boiling phase. Based on a given conceptual solution, we have built a laboratory prototype of the installation, in which vaporization is carried out under atmospheric pressure at the liquid phase temperature of 83...85 °C. The economic effect from the installation is achieved through the simplified equipment and reduction in energy consumption per product unit by larger than 1.3 times compared to the vacuum-evaporator apparatusОбоснована необходимость поиска решений проблем эффективного использования энергетических ресурсов при условии обеспечения требований к экологичности производств при выполнении таких технологических операций как выпаривание и ректификация. Отмечена перспективность поиска и применения индуцированных процессов, которые характеризуются высокой энергоэффективностью и экологичностью.Исследована кинетика температуры во время эффекта индуцированного тепломассообмена составляющих внутреннего объема термостата при использовании различных жидкостей в его внутренней среде.Исследованиями установлена невозможность достижения жидкостью во внутреннем выделенном объеме термостата температуры кипения при протекании эффекта индуцированного тепломассообмена, что доказано визуальным наблюдением и значением ее температуры. В течение эксперимента при атмосферном давлении температура термостата была равна 115...116 °С, а температура объемной воды не превышала 97 °С. Установлено для температуры термостата 105...106 °С и атмосферного давления температура этилового спирта не превышала 72...73 °С, а для воды –- 83...85 °С при условии протекания эффекта индуцированного тепломассообмена.Установлено, что этиловый спирт и вода переходят в газовое состояние во время эффекта индуцированного тепломассообмена отдельно. Фиксировать удаление жидкой фазы компонентов смеси возможно по скачкообразному переходу кинетики температуры жидкости. Установлено для смеси этилового спирта с водой во время эффекта индуцированного тепломассообмена при температуре термостата 105 °С и атмосферном давлении кипения жидкой фазы не происходило.Предложено концептуальное решение технической реализации универсального аппарата с использованием эффекта индуцированного тепломассообмена для выполнения технологических операций выпаривания и ректификации без фазы кипения. По данному концептуальному решению создана экспериментальная установка, в которой выпаривание проводится при атмосферном давлении при температуре жидкой фазы 83...85 °С. Экономический эффект разработки достигается за счет упрощенияоборудования и сокращения энергозатрат на единицу продукции более чем в 1,3 раза по сравнению с вакуум-выпарным аппаратомОбґрунтована необхідність пошуку рішень проблем ефективного використання енергетичних ресурсів за умови забезпечення вимог до екологічності виробництв під час виконання таких технологічних операцій як випарювання та ректифікація. Відзначено перспективність пошуку та застосування індукованих процесів, які характеризуються високою енергоефективністю і екологічністю.Досліджено кінетику температури під час ефекту індукованого тепломасообміну складових внутрішнього об’єму термостата за умови використання різних рідин у його внутрішньому середовищі.Дослідженнями встановлена неможливість досягнення рідиною у внутрішньому виділеному об’ємі термостата температури кипіння за умови протікання ефекту індукованого тепломасообміну, що доведено візуальним спостереженням та значенням її температури. Впродовж експерименту за атмосферного тиску температура термостата дорівнювала 115…116 °С, а температура об’ємної води не перевищувала 97 °С. Встановлено для температури термостата 105…106 °С та атмосферного тиску температура етилового спирту не перевищувала 72…73 °С, а для води – 83…85 °С за умови протікання ефекту індукованого тепломасообміну.Встановлено, що етиловий спирт та вода переходять до газового стану під час ефекту індукованого тепломасообміну окремо. Фіксувати видалення рідкої фази компонентів суміші можливо за стрибкоподібним переходом кінетики температури рідини. Встановлено для суміші етилового спирту з водою під час ефекту індукованого тепломасообміну за температури термостата 105 °С та атмосферного тиску кипіння рідкої фази не відбувалось.Запропоновано концептуальне рішення технічної реалізації універсального апарата з використанням ефекту індукованого тепломасообміну для виконання технологічних операцій випарювання та ректифікації без фази кипіння. За даним концептуальним рішенням створено лабораторний макет установки, в якому випарювання проводиться за атмосферного тиску за температури рідкої фази 83…85 °С. Економічний ефект розробки досягається за рахунок спрощення обладнання та скорочення енерговитрат на одиницю продукції більш ніж у 1,3 разу порівняно з вакуум-випарним апарато

Розробка концептуальної реалізації апарата з індукованим тепломасообміном для випарювання та ректифікації

The need to find solutions to problems on the efficient use of energy resources has been substantiated, under conditions for meeting the requirements to the environmental sustainability of production in the process of executing such technological operations as vaporization and rectification. We have identified the prospects of searching for and applying the induced processes, which are characterized by high energy efficiency and are environmentally friendly.The kinetics of temperature have been investigated under the effect from the induced heat transfer of the components of the internal thermostat volume, under condition of using different liquids in its internal environment.Our study has established the impossibility for the liquid in the inner volume thermostat to achieve the boiling temperature under condition of the effect of the induced heat and mass transfer, proven by the visual observations and by the value of its temperature. In the experiment under atmospheric pressure, the thermostat temperature was equal to 115...116 °C, while the temperature of the volumetric water did not exceed 97 °C. It was established that at the thermostat temperature of 105...106 °C and under atmospheric pressure, the ethyl alcohol temperature did not exceed 72...73 °C, and for water ‒ 83...85 °C, under the condition of the effect of the induced heat-and-mass transfer.It was found that ethyl alcohol and water are transferred to the gas state under the effect of the induced heat-and-mass transfer separately. It is possible to register the removal of the liquid phase of the mixture components based on the jump-like transition in the kinetics of the fluid temperature. It was established that the liquid phase did not boil for a mixture of ethyl alcohol with water under the effect of the induced heat-and-mass transfer at the thermostat temperature of 105 °C and under atmospheric pressure.We have proposed a conceptual solution to the technical implementation of the universal device that employs the effect of the induced heat-and-mass transfer in order to execute technological operations of vaporization and rectification excluding the boiling phase. Based on a given conceptual solution, we have built a laboratory prototype of the installation, in which vaporization is carried out under atmospheric pressure at the liquid phase temperature of 83...85 °C. The economic effect from the installation is achieved through the simplified equipment and reduction in energy consumption per product unit by larger than 1.3 times compared to the vacuum-evaporator apparatusОбоснована необходимость поиска решений проблем эффективного использования энергетических ресурсов при условии обеспечения требований к экологичности производств при выполнении таких технологических операций как выпаривание и ректификация. Отмечена перспективность поиска и применения индуцированных процессов, которые характеризуются высокой энергоэффективностью и экологичностью.Исследована кинетика температуры во время эффекта индуцированного тепломассообмена составляющих внутреннего объема термостата при использовании различных жидкостей в его внутренней среде.Исследованиями установлена невозможность достижения жидкостью во внутреннем выделенном объеме термостата температуры кипения при протекании эффекта индуцированного тепломассообмена, что доказано визуальным наблюдением и значением ее температуры. В течение эксперимента при атмосферном давлении температура термостата была равна 115...116 °С, а температура объемной воды не превышала 97 °С. Установлено для температуры термостата 105...106 °С и атмосферного давления температура этилового спирта не превышала 72...73 °С, а для воды –- 83...85 °С при условии протекания эффекта индуцированного тепломассообмена.Установлено, что этиловый спирт и вода переходят в газовое состояние во время эффекта индуцированного тепломассообмена отдельно. Фиксировать удаление жидкой фазы компонентов смеси возможно по скачкообразному переходу кинетики температуры жидкости. Установлено для смеси этилового спирта с водой во время эффекта индуцированного тепломассообмена при температуре термостата 105 °С и атмосферном давлении кипения жидкой фазы не происходило.Предложено концептуальное решение технической реализации универсального аппарата с использованием эффекта индуцированного тепломассообмена для выполнения технологических операций выпаривания и ректификации без фазы кипения. По данному концептуальному решению создана экспериментальная установка, в которой выпаривание проводится при атмосферном давлении при температуре жидкой фазы 83...85 °С. Экономический эффект разработки достигается за счет упрощенияоборудования и сокращения энергозатрат на единицу продукции более чем в 1,3 раза по сравнению с вакуум-выпарным аппаратомОбґрунтована необхідність пошуку рішень проблем ефективного використання енергетичних ресурсів за умови забезпечення вимог до екологічності виробництв під час виконання таких технологічних операцій як випарювання та ректифікація. Відзначено перспективність пошуку та застосування індукованих процесів, які характеризуються високою енергоефективністю і екологічністю.Досліджено кінетику температури під час ефекту індукованого тепломасообміну складових внутрішнього об’єму термостата за умови використання різних рідин у його внутрішньому середовищі.Дослідженнями встановлена неможливість досягнення рідиною у внутрішньому виділеному об’ємі термостата температури кипіння за умови протікання ефекту індукованого тепломасообміну, що доведено візуальним спостереженням та значенням її температури. Впродовж експерименту за атмосферного тиску температура термостата дорівнювала 115…116 °С, а температура об’ємної води не перевищувала 97 °С. Встановлено для температури термостата 105…106 °С та атмосферного тиску температура етилового спирту не перевищувала 72…73 °С, а для води – 83…85 °С за умови протікання ефекту індукованого тепломасообміну.Встановлено, що етиловий спирт та вода переходять до газового стану під час ефекту індукованого тепломасообміну окремо. Фіксувати видалення рідкої фази компонентів суміші можливо за стрибкоподібним переходом кінетики температури рідини. Встановлено для суміші етилового спирту з водою під час ефекту індукованого тепломасообміну за температури термостата 105 °С та атмосферного тиску кипіння рідкої фази не відбувалось.Запропоновано концептуальне рішення технічної реалізації універсального апарата з використанням ефекту індукованого тепломасообміну для виконання технологічних операцій випарювання та ректифікації без фази кипіння. За даним концептуальним рішенням створено лабораторний макет установки, в якому випарювання проводиться за атмосферного тиску за температури рідкої фази 83…85 °С. Економічний ефект розробки досягається за рахунок спрощення обладнання та скорочення енерговитрат на одиницю продукції більш ніж у 1,3 разу порівняно з вакуум-випарним апарато

Numeric computation and statistical data analysis on the Java platform

Numerical computation, knowledge discovery and statistical data analysis integrated with powerful 2D and 3D graphics for visualization are the key topics of this book. The Python code examples powered by the Java platform can easily be transformed to other programming languages, such as Java, Groovy, Ruby and BeanShell. This book equips the reader with a computational platform which, unlike other statistical programs, is not limited by a single programming language. The author focuses on practical programming aspects and covers a broad range of topics, from basic introduction to the Python language on the Java platform (Jython), to descriptive statistics, symbolic calculations, neural networks, non-linear regression analysis and many other data-mining topics. He discusses how to find regularities in real-world data, how to classify data, and how to process data for knowledge discoveries. The code snippets are so short that they easily fit into single pages. Numeric Computation and Statistical Data Analysis on the Java Platform is a great choice for those who want to learn how statistical data analysis can be done using popular programming languages, who want to integrate data analysis algorithms in full-scale applications, and deploy such calculations on the web pages or computational servers regardless of their operating system. It is an excellent reference for scientific computations to solve real-world problems using a comprehensive stack of open-source Java libraries included in the DataMelt (DMelt) project and will be appreciated by many data-analysis scientists, engineers and students

Design of the Conceptual Implementation of an Apparatus with the Induced Heat and Mass Transfer for Vaporization and Rectification

The need to find solutions to problems on the efficient use of energy resources has been substantiated, under conditions for meeting the requirements to the environmental sustainability of production in the process of executing such technological operations as vaporization and rectification. We have identified the prospects of searching for and applying the induced processes, which are characterized by high energy efficiency and are environmentally friendly.The kinetics of temperature have been investigated under the effect from the induced heat transfer of the components of the internal thermostat volume, under condition of using different liquids in its internal environment.Our study has established the impossibility for the liquid in the inner volume thermostat to achieve the boiling temperature under condition of the effect of the induced heat and mass transfer, proven by the visual observations and by the value of its temperature. In the experiment under atmospheric pressure, the thermostat temperature was equal to 115...116 °C, while the temperature of the volumetric water did not exceed 97 °C. It was established that at the thermostat temperature of 105...106 °C and under atmospheric pressure, the ethyl alcohol temperature did not exceed 72...73 °C, and for water ‒ 83...85 °C, under the condition of the effect of the induced heat-and-mass transfer.It was found that ethyl alcohol and water are transferred to the gas state under the effect of the induced heat-and-mass transfer separately. It is possible to register the removal of the liquid phase of the mixture components based on the jump-like transition in the kinetics of the fluid temperature. It was established that the liquid phase did not boil for a mixture of ethyl alcohol with water under the effect of the induced heat-and-mass transfer at the thermostat temperature of 105 °C and under atmospheric pressure.We have proposed a conceptual solution to the technical implementation of the universal device that employs the effect of the induced heat-and-mass transfer in order to execute technological operations of vaporization and rectification excluding the boiling phase. Based on a given conceptual solution, we have built a laboratory prototype of the installation, in which vaporization is carried out under atmospheric pressure at the liquid phase temperature of 83...85 °C. The economic effect from the installation is achieved through the simplified equipment and reduction in energy consumption per product unit by larger than 1.3 times compared to the vacuum-evaporator apparatu

A novel method for preparation of HAMLET-like protein complexes

Some natural proteins induce tumor-selective apoptosis. α-Lactalbumin (α-LA), a milk calcium-binding protein, is converted into an antitumor form, called HAMLET/BAMLET, via partial unfolding and association with oleic acid (OA). Besides triggering multiple cell death mechanisms in tumor cells, HAMLET exhibits bactericidal activity against Streptococcus pneumoniae. The existing methods for preparation of active complexes of α-LA with OA employ neutral pH solutions, which greatly limit water solubility of OA. Therefore these methods suffer from low scalability and/or heterogeneity of the resulting α-LA - OA samples. In this study we present a novel method for preparation of α-LA - OA complexes using alkaline conditions that favor aqueous solubility of OA. The unbound OA is removed by precipitation under acidic conditions. The resulting sample, bLA-OA-45, bears 11 OA molecules and exhibits physico-chemical properties similar to those of BAMLET. Cytotoxic activities of bLA-OA-45 against human epidermoid larynx carcinoma and S. pneumoniae D39 cells are close to those of HAMLET. Treatment of S. pneumoniae with bLA-OA-45 or HAMLET induces depolarization and rupture of the membrane. The cells are markedly rescued from death upon pretreatment with an inhibitor of Ca(2+) transport. Hence, the activation mechanisms of S. pneumoniae death are analogous for these two complexes. The developed express method for preparation of active α-LA - OA complex is high-throughput and suited for development of other protein complexes with low-molecular-weight amphiphilic substances possessing valuable cytotoxic properties

Jets and Jet Substructure at Future Colliders

Even though jet substructure was not an original design consideration for the Large Hadron Collider (LHC) experiments, it has emerged as an essential tool for the current physics program. We examine the role of jet substructure on the motivation for and design of future energy frontier colliders. In particular, we discuss the need for a vibrant theory and experimental research and development program to extend jet substructure physics into the new regimes probed by future colliders. Jet substructure has organically evolved with a close connection between theorists and experimentalists and has catalyzed exciting innovations in both communities. We expect such developments will play an important role in the future energy frontier physics program

Jets and Jet Substructure at Future Colliders

Even though jet substructure was not an original design consideration for the Large Hadron Collider (LHC) experiments, it has emerged as an essential tool for the current physics program. We examine the role of jet substructure on the motivation for and design of future energy frontier colliders. In particular, we discuss the need for a vibrant theory and experimental research and development program to extend jet substructure physics into the new regimes probed by future colliders. Jet substructure has organically evolved with a close connection between theorists and experimentalists and has catalyzed exciting innovations in both communities. We expect such developments will play an important role in the future energy frontier physics program

Report of the Topical Group on Physics Beyond the Standard Model at Energy Frontier for Snowmass 2021

International audienceThis is the Snowmass2021 Energy Frontier (EF) Beyond the Standard Model (BSM) report. It combines the EF topical group reports of EF08 (Model-specific explorations), EF09 (More general explorations), and EF10 (Dark Matter at Colliders). The report includes a general introduction to BSM motivations and the comparative prospects for proposed future experiments for a broad range of potential BSM models and signatures, including compositeness, SUSY, leptoquarks, more general new bosons and fermions, long-lived particles, dark matter, charged-lepton flavor violation, and anomaly detection