대형 강입자 가속기 기반 탐색에서 기계 학습 응용

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 자연과학대학 물리·천문학부(물리학전공), 2021. 2. 김형도.In this thesis, we study the application of machine learning for searches at the Large Hadron Collider without a sharp resonance peak. First, we use machine learning to find the best observables for the broad resonance earch. A vector resonance from the composite Higgs models in $t\bar{t}$ final state is considered as a benchmark. Various approaches are adopted to interpret the abstracted information by the machine, and we conclude that the resonance energy is still important for the broad resonance search, while the angular distributions and the transverse momenta of the decayed products have also great importance. Second, we use machine learning to extract information about the resonance from other than the final state. We show the correlation between the kinematics of jets from initial state radiation and the resonance particle. To demonstrate the experimental feasibility we perform the searching for invisible decay of Higgs by using machine learning. As a result, we show that the bound from gluon-fusion production mechanism can be improved even stronger than the other production mechanisms due to the correlation.이 논문은 대형 강입자 가속기에서의 탐색 중, 중간 입자의 날카로운 공명 정점이 없는 경우에 대한 기계 학습의 응용을 다룬다. 응용의 한가지 예로써, 기계 학습을 이용하여 탐색하고자 하는 중간 입자의 공명의 폭이 넓을 때 가장 적합한 관측량이 무엇인가에 대하여 조사한다. 보다 자세한 연구를 위하여, 합성 힉스 모형의 전반에서 예측 되는 무거운 합성 벡터 중간자가 위 쿼크와 위 쿼크의 반입자로 공명 붕괴하는 과정을 생각한다. 다양한 방법론을 통하여 기계 학습을 통해 추상화된 정보를 해석하여, 결과적으로 공명 폭이 넓은 경우에도 재구축 된 중간 입자의 질량이 유용하고 붕괴한 입자들의 각도 분포 및 직교 운동량 또한 해당 탐색에서 중요성을 갖고 있음을 확인한다. 두 번째 예로써, 기계 학습을 이용하여 공명을 유발하는 중간 입자의 붕괴 후 최종 상태가 아닌 곳에서 방출 된 입자를 통해 중간 입자에 대한 정보를 추출하는 방법을 연구한다. 이를 이해하기 위하여 초기 상태 복사로 나온 제트와 중간 입자 사이의 상호 관련성이 있음을 보인다. 제시된 분석 방법의 실제 실험에 대한 응용 가능성을 실증하기 위하여, 힉스 입자의 관측 불가능 입자들로의 붕괴에 대한 연구를 기계학습을 이용하여 재현한다. 결과적으로 글루온 융합으로 힉스입자가 생성되는 과정에서 얻을 수 있는 힉스입자의 관측 불가능 입자로 붕괴하는 확률에 대한 구속 조건이 크게 개선되며, 다른 생성 과정보다 강한 구속 조건을 줄 수 있음을 보인다.Abstract i List of Figures v List of Tables x 1 Introduction 1 2 Reviews on the Standard Model and Neural Network 7 2.1 The Standard Model 7 2.2 Neural Network 25 3 Broad resonance in $t\bar{t}$ Final State 30 3.1 Introduction 31 3.2 Benchmark Model 33 3.3 Searching for a Broad $t\bar{t}$ Resonance 34 3.3.1 Breit-Wigner Parametrisation 34 3.3.2 Preparation of Training Data 35 3.3.3 Training the DNN 41 3.3.4 Setting Bounds for the Signal 46 3.4 Figuring out What the Machine Had Learned 50 3.4.1 Testing High-level Observables 50 3.4.2 Ranking Input Observables by Importance 55 3.4.3 Planing Away $M_{t\bar{t}}$ 60 3.5 Conclusion 63 4 Invisible Higgs Decay 64 4.1 Introduction 64 4.2 Estimation on Leading Jet Kinematics 66 4.2.1 Higgs Produced via Gluon-Fusion 68 4.2.2 Massive Gauge Boson Production 72 4.2.3 Multiple Production 73 4.3 Phenomenology of Invisible Decay of Higgs 76 4.4 Data Preparation and Multi-variate Analysis 78 4.5 Analysis Method 83 4.6 Result and Conclusion 85 5 Conclusion 91 Bibliography 95 A Profile Likelihood Ratio Test 116 B Collider Phenomenology 121 B.1 Parton Density Function 121 B.2 Partonic Cross Section 123 B.3 Hadronic Cross Section 125 C Loop Functions 129 D Jet Tagging Algorithm for Simulated Events 133 초록 137Docto

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〈일·학습 연계를 위한 핀란드 후기중등직업교육 현황〉 본고는 핀란드 후기중등직업교육의 일·학습 연계 형태인 현장학습과 도제훈련에 관하여 서로 다른 이해당사자들인 핀란드 중앙노동조합 연맹과 반따 직업고등학교, 땀페레 지역 직업교육훈련 컨소시움의 직업고등학교 교사들, 그리고 학생들을 대상으로 의견을 들어보았다. 소개 자료는 본인의 「핀란드 직업교육훈련의 자격과 질 보증방식」 연구를 바탕으로 내용을 덧붙이고 재편집한 것이다. Ⅰ. 핀란드 중등직업교육훈련 개요 □ 직업교육훈련 □ 학교기반 직업교육 □ 도제훈련 형태의 직업교육 Ⅱ. 직업고의 일·학습 연계 □ 직업고 교과과정 □ 현장 학습(On-the-job learning) □ 도제 훈련(Apprenticeship) □ 현장학습의 계약과 평가 Ⅲ. 서로 다른 이해 당사자들의 견해 □ 핀란드 중앙노동조합연맹(Suomen Ammattiliittojen Keskusjarjesto, SAK) □ 후기중등직업고등학교 교사 □ 직업고등학교 학생 Ⅳ. 시사점 〈독일의 공무원 이원화 교육 : 공무원대학(Verwaltungsfachhochschulen)을 중심으로〉 독일의 공무원 양성과정은 이원화 공무원직업학교를 졸업하고 중간직 및 단순직 공무원이 되는 경로와 이원화직업대학인 공무원대학을 통해 상급직 공무원이 되는 경로, 일반정규대학을 졸업하고 고급직 훈련과정(Referendariat)을 거쳐 고급공무원이 되는 경로가 있음. 이 글은 독일 공무원대학을 중심으로 공무원의 이원화 교육훈련과정을 소개함. 공무원대학 교육기간은 3년 또는 4년으로 교육과정의 절반은 현장, 즉 공공기관의 교육과 훈련으로 이루어져 있고, 나머지 절반은 대학의 이론교육으로 구성되어 있는 것이 특징임. 공무원대학의 학생 수는 상급직 공무원의 인력수요를 고려하여 정해지며, 이는 공무원인력의 수요와 공급의 급격한 불균형을 막는 역할을 함. 그러나 공무원대학의 졸업자가 공무원으로 임용될 수 있는지 여부는 대학 및 훈련기관의 성취도와 경력에 따라 결정되기 때문에 공무원대학 졸업 자체가 취업을 보장하는 것은 아님. 이 글의 주요 참고자료는 2004년 예나 프리드리히 쉴러대학 박사학위논문 “고등교육으로서 주정부의 공무원대학교육 (Die Ausbildung in den Verwaltungsfachhochschulen der Laender als Bildungseinrichtung des tertiaeren Bereichs)”과 연방통계청의 대학교육통계, 그리고 각종 정부의 통계자료임. Ⅰ. 공무원대학 개괄 □ 배경 □ 고등교육기관과 공무원대학 비교 □ 공무원대학의 현황 □ 독일의 공공부문 인력현황과 공무원 임용 □ 공무원의 교육훈련과 경력원칙(Laufbahnprinzip) Ⅱ. 바덴-뷰템베르그주 공무원대학 교육과정 □ 예과 교육과정의 교육과 훈련 □ 본과 교육과정의 교육과 훈련 □ 졸업생의 자격과 노동시장기

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〈미국 커뮤니티 칼리지의 4년제 학사학위 과정 제공 현황과 의의〉 1990년대 초 미국에서는 교육, 과학기술, 보건 등의 산업 분야가 확대됨에 따라 해당 분야의 학사학위 소지자에 대한 수요가 크게 증가하였고, 이에 더해 물리적·시간적 제한을 받는 비전통적 성인 학습자의 학사학위에 대한 요구도 확대되었음. 이러한 요구를 충족시키기 위해 미국의 대표적인 고등직업교육 기관인 커뮤니티 칼리지(Community College)에서는 1990년대 초부터 기존에 제공하던 2년제 준학사학위 외에 4년제 학사학위 과정도 제공하기 시작하였음. 커뮤니티 칼리지 학사학위는 그 수와 전공의 종류가 꾸준히 증가하여 2010년에는 18개주 54개 커뮤니티 칼리지에서 465개의 학사학위 과정을 제공하고 있는 것으로 조사됨. 커뮤니티 칼리지 학사학위는 상당한 필요성을 기반으로 시작된 제도이나 기존 4년제 대학과의 역할 충돌과 같은 우려의 목소리도 제기되어옴. 그러나 지난 20여년간 커뮤니티 칼리지 학사학위의 수와 종류는 꾸준히 증가하였으며, 이를 통해 커뮤니티 칼리지는 새로운 교육기관으로서의 정체성을 확립해 나가는 과정에 있음. 현재 우리나라 전문대학 역시 다가올 미래 사회에서의 확고한 정체성 확립을 위해 수업연한 및 학위과정 다양화를 통한 평생직업고등교육기관으로의 변화를 꾀하고 있음. 본고는 2010년 한국전문대학교육협의회 주관으로 수행된 『선진해외고등교육기관조사연구』를 참고하여 미국의 커뮤니티 칼리지 학사학위 제공 사례가 우리나라 전문대학에 어떠한 시사점을 주고 있는지 분석함. 〈독일의 산학연계형 고등교육〉 이 글은 산업 현장과의 연계성을 중시하는 독일의 고등교육을 독일산업대학(Fachhochschule)과 직업아카데미(Berufsakademie)제도를 통해 소개함. 산업대학이 대학입학시험(Abitur)을 치르지 않은 노동자에게도 직업훈련 자격과 산업 현장 경험을 기준으로 대학교육의 길을 열어주고 있다면 직업아카데미는 대학입학자격시험에 합격한 학생들에게 산업 현장 연계형 고급고등교육을 제공하여 이론과 실제의 시너지효과를 강화하는 교육 모델임. 이 글의 주요 참고자료는 2002년 연방정부 교육문화부에서 발간된 자료집 “Fachhochschulen in Germany(독일 산업대학)”과 Asia-Pacific Journal of Cooperative Education에 수록된 라인하르드(Reinhard)의 2006년 논문 “The German Berufsakademie Work-Integrated Learning Program: A Potential Higher Education Model for West and East(노동연계형 교육 제도인 독일 직업아카데미: 동양과 서양에서 잠재력을 발휘하는 고등교육 모델)”임. 그 외 독일 통계청의 교육통계, 연방정부 교육연구부 웹사이트에서 제공하는 독일 고등교육에 대한 자료가 이 글의 참고자료임. 〈핀란드 전문대학(Ammattikorkeakoulu) 현황 고등교육의 대중화로 인해 직업교육훈련은 각 나라의 역사와 문화, 사회경제, 인구, 지리정치적인 요인에 따라 ‘Fachhochschulen’, ‘Ammattikorkeakoulu’, ‘University College’라는 각기 다른 이름하에 고등교육수준까지 상향되었다. 이는 누가, 그리고 어떻게 평생교육 선상에서 고등직업교육의 경계를 나누고 정당화하며 틀을 다시 짜는지에 대한 문제와 “학문적 표류(academic drift)”를 겪는 직업고등교육의 교수와 학습의 질을 어떻게 향상시키는지에 관한 중요한 논의가 된다. 핀란드 정부는 ‘직업고등교육의 효율성과 고용률, 질, 국제 경쟁력’을 강화하기 위해 2011~2014년에 걸쳐 지배구조를 중앙집권화하고, 모든 전문대학을 유한법인화하는 구조개혁을 단행하고 있다. 전문대학의 성과중심 포뮬러 재정은 미래 직업고등교육의 책무성과 서로가 직면한 딜레마에 서로 다른 해결책을 제시해 줄 수 있다

Reaction between HP/HVOF WC Coated Sink Roll and MoltenZinc

Maste

Fabrication and Characteristics of Self-Aligned Dual-Gate Single-Electron Transistors

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :전기. 컴퓨터공학부, 2009.2.Maste

組織構成員間 信賴 形成의 影響要因 및 結果에 關한 硏究

학위논문(석사)--서울大學校 大學院 :經營學科 經營學專攻,1997.Maste

Immunohistochemical studies on the neuropeptides and cellular oncogene products in response to light stimuli in the suprachiasmatic nucleus of rat

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :의학과 해부학전공,1996.Docto

추녀와 서까래를 중심으로

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 건축학과, 2012. 2. 전봉희.최근 한옥에 대한 관심과 수요가 증가하고 있으나 여전히 비싼 건축비로 인하여 활성화가 저해 되고 있다. 이에 3차원 객체지향 모델링인 BIM기술을 도입하여 한옥 생산의 합리화가 필요한 시점으로 한옥 몸체 구조, 입면에 관련된 파라메트릭 모델링 연구는 진행되고 있으나 아직 지붕에 대한 파라메트릭 모델링 방법론은 연구가 부족한 실정이다. 이는 한옥의 지붕이 3차원의 곡선의 형태로 비정형 부재들로 이루어져 2차원적 방법의 접근이 어렵기 때문이다. 이러한 한옥의 지붕 중 가장 기본적인 뼈대를 구성하는 추녀와 서까래를 중심으로 지붕에 대한 파라메트릭 모델링 방법론을 제시하고자 한다. 한옥의 지붕은 크게 도리 위에 올라가는 추녀와 서까래로 이루어져 있으며 사용위치와 형태에 따라 추녀와 회첨추녀, 선자연, 장연, 단연으로 구분할 수 있다. 이들 부재는 도리 간 수평간격과 수직간격, 처마내밀기, 앙곡, 안허리곡 등에 영향을 받으며 그 상관관계가 밀접하다. 이러한 한옥의 지붕은 장연이 위치하는 처마부와 단연이 위치하는 단연부로 구분하고, 처마부는 입면별로 사용된 부재들의 조합과 형태를 바탕으로 9가지 조합단위로, 단연 부분은 형태별로 6가지 조합단위로 구성한다. 이를 다시 전통 한옥 사례를 통해 검증하여 29가지 단위로 확장한다. 선행연구와 실측조사보고서를 통해 각 요소들 간의 최적화된 함수식과 로직을 추출하여 부재 파라메트릭 모델로 구축하고 이들을 다시 조합하여 9가지 처마부 조합단위와 6가지 단연부 조합단위를 완성한다. 이 조합단위를 전통 한옥 사례에 적용하여 조합단위 모델링 방법론의 유용성과 효율성을 검증한다. 이러한 조합단위 파라메트릭 모델링 방법론은 기존의 설계방식보다 쉽고 정밀하고 빠른 설계를 가능하게 하여 설계와 시공의 격차를 줄이고 일반 건축 설계사무소의 한옥 시장 진출에 도움을 줄 것으로 기대한다.This study is assembly unit parametric modeling methodology of eaves and rafter which are composing 3-dimensional curve of Hanok roof Hanok roof is basically composed of angle rafter, Seonjayeon, common rafter, short rafter and corner angle rafter. Hanok roof is classified eaves part and short rafter part which covers the roof with 5-purlins structure. Eaves part and short rafter part are constructed first of all in the roof and very important because they are basis of roof framework. They are affected by body elements (horizontal gap of purlins, vertical gap of purlins) and roof elements (overhang distance of eaves, Anggok, Anheorigok) For efficient application of parametric modeling, elements modeling is not used but assembly unit modeling is used. So eaves part is defined 9 assembly units and short rafter part is defined 6 assembly units. Totally 29 detail assembly units are deduced by case analysis of traditional Hanok. Optimized parametric functional formula and logic of relation of elements in eaves and short rafter part are deduced by prior studies and reports. Those formula and logic build elements parametric models. Those elements parametric models are used making of 9 eaves assembly units and 6 short rafter assembly units. They embody 29 assembly units and are verified by modeling some cases of Hanok roof. This assembly unit modeling methodology is faster, more efficient, precise and easier than common 2-dimensional design methods and can narrow the gap between design and construction. Because people who have basic knowledge of Hanok can design Hanok, common architecture firm can enter the market of Hanok. Because this study deals with only core elements of Hanok roof, wide studies that deal with parametric modeling of completed whole Hanok with decorative and other elements and connection of construction and automated production system are needed.Maste