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Fundamentos del machine learning atomístico
Docente: Dr. Pablo Piaggi
Duración: 10 horas
Fecha cursada: desde el martes 10 de diciembre al viernes 13 de diciembre de 10 a 12hs.
Examen: Viernes 13 de Diciembre a las 14 hs
Contenidos:
Módulo 1 - Machine learning (ML) en las ciencias naturales: Un cambio de paradigma. ¿Por qué ocurrió la revolución de la inteligencia artificial? Las redes neuronales artificiales como aproximador universal de funciones y como herramienta para superar la maldición de la dimensionalidad. Ejemplos de aplicaciones en química, ciencia de materiales, biología y física de la materia condensada.
Módulo 2 - Conceptos básicos de ML: Aprendizaje supervisado y no supervisado. Tareas comunes como regresión y clasificación. Modelos generativos. Función de pérdida. Descenso de gradiente por mini-lotes. Redes neuronales profundas, regresión por kernel y otros algoritmos. Retropropagación.
Módulo 3 - ML atomístico: Representación de cantidades físicas locales y globales. Equivarianza e invariancia. Simetrías de permutación, rotación y traslación. Principio de localidad de la materia. Concepto de descriptores.
Módulo 4 - Descriptores: Descriptores de Behler-Parrinello. Descriptores SOAP. Descriptores DeePMD. Uso de descriptores para la reducción dimensional y caracterización de entornos atómicos (fingerprints). Redes neuronales de grafos de paso de mensajes.
Módulo 5 - Modelos de ML para interacciones interatómicas: Dinámica molecular clásica y ab initio. Limitaciones de los modelos semiempíricos y ab initio. Modelos ML de corto alcance para las interacciones interatómicas. Modelos para sistemas específicos. Aprendizaje activo. Modelos atómicos de gran tamaño (fundacionales).
Módulo 6 - Interacciones de largo alcance: ¿Cuándo y por qué son necesarias? Electroestática de primeros principios basada en los centros de Wannier. Conexión con la teoría moderna de polarización. Otros formalismos para tratar interacciones de largo alcance y problemas de conservación de carga.
- Temas avanzados en Física de Altas Energías.
Profesor: Daniel de Florian
Soluciones exactas en teoría de campos- Anomalias y axiones-
Renormalones en teoría de perturbaciones- Lattice- Model Building-
Leptoquarks en el LHC y Low-energy physics- CP-violation Carga Horaria (128 hs)
- Lentes gravitacionales en astrofísica y cosmología
Fechas tentativas: 19/ago a 6/dic, días y horarios: a definir
Docente: Martín Makler
Motivación: El efecto de lente gravitacional es una de las consecuencias más espectaculares de la desviación de la luz por la gravedad. A lo largo del siglo XXI las lentes gravitacionales pasaron de ser una curiosidad de la teoría de la relatividad general a transformarse en una herramienta fundamental para la cosmología y la astrofísica.
El efecto de lente gravitacional genera magnificaciones y distorsiones de objetos astronómicos, pudiendo generar imágenes múltiples, arcos y anillos (lentes fuertes),
entre otros efectos. En la actualidad se usan esos efectos en una amplia gama de escalas que abarca desde exoplanetas (microlentes) hasta la estructura del universo en grandes escalas (lentes débiles). Las lentes gravitacionales nos permiten sondear la distribución de materia en esas escalas y la geometría del Universo, además de estudiar galaxias distantes gracias a su magnificación (efecto de telescopio gravitacional). Usando ese fenómeno es posible probar modelos de materia oscura, estudiar la energía oscura y testear alternativas a la relatividad general.
En la actualidad, tener nociones de lentes gravitacionales es un ingrediente importante en cualquier formación en el área de astrofísica y cosmología. Este curso se propone
hacer una introducción general y amplia a esa temática, ya sea para complementar esa formación o para sentar las bases de aquellas personas que se especializarán en ese
campo. En el desarrollo del curso habrá clases teóricas, listas de ejercicios, trabajos prácticos con programación y el preparo de una ponencia final con temática a ser
elegida por los y las participantes.
Programa analítico:
Parte I: Introducción y visión general. Introducción a las lentes gravitacionales y sus aplicaciones actuales. Deflexión de la luz y ecuación de la lente
Lentes puntuales. Mapeo de lentes, magnificación, cáusticas y curvas críticas.
Parte II: Microlentes gravitacionales. Revisión de conceptos astronómicos. Curvas de luz de microlentes y microlentes por astrometría.Estadística de lentes
Parte III: Lentes en el contexto cosmológico.Revisión de cosmología: de la expansión del Universo a la formación de estructuras. Ecuación de la lente en un universo en expansión. Materia oscura. Radiación cósmica de fondo y sus anisotropías
Parte IV: Efecto fuerte de lentes y sus aplicaciones. Efectos en escalas de galaxias y cúmulos y sus aplicaciones. Modelado de la lente. Retraso temporal.
Parte V: Efecto débil de lente gravitacional. Fundamentos do weak lensing, regimenes y métodos. Procesamiento de imágenes para medidas de weak lensing. Mas allá del plano único: lentes y estructura en gran escala. Lentes y tests de la gravedad. Lensing de la radiación cósmica de fondo
Parte VI: Tópicos avanzados. Lentes en gravedad modificada. Lensing de ondas gravitacionales. Óptica ondulatória
Bibliografia y referencias sugeridas:
Gravitational Lensing and Microlensing, Mollerach S., Roulet E., 2002, World Scientific
Introduction to Gravitational Lensing Lecture scripts, Massimo Meneghetti,
https://www.ita.uni-heidelberg.de/~jmerten/misc/meneghetti_lensing.pdf
Introduction to Gravitational Lensing With Python Examples, Massimo
Meneghetti, 2021, Springer-Verlag
Lecture notes and slides, Massimo Meneghetti, 2017,
http://pico.oabo.inaf.it/~massimo/teaching.html
Gravitational Lensing, Doldelson S., 2017, Cambridge University Press
Gravitational Lenses, Schneider P., Ehlers J., Falco E.E., 1992, Springer-Verlag
Gravitational Lensing: Strong, Weak & Micro, Proceedings of the 33rd Saas-Fee
Advanced Course, Schneider P., Kochanek C., Wambsganss J., 2004, Springer-Verlag
Modern Cosmology, Dodelson S., 2003, Elsevier Academic Press
Physical Foundations of Cosmology, Mukhanov V., 2005, Cambridge UniversityPress
The Early Universe, 1990, Kolb E., Turner M., Addison-Wesley
Cosmological Physics, Peacock J., 1999, Cambridge University Press
- Escuela de Nanociencia y Nanotecnología. "FENOMENOS EMERGENTES EN LA NANOESCALA"
Fecha: 9 y 22 de octubre
La ENN contará con clases teóricas, dictadas en formato hibrido por expertos nacionales e internacionales en el Centro Atómico Constituyentes. Las clases a dictar se organizan en tres secciones principales: la primera dedicada a la síntesis, estructuración y caracterización de nanomateriales y dispositivos, la segunda focalizada en temas de óptica, acústica, electrónica, magnetismo y espintrónica y la tercera constituida por charlas orientadas a aplicaciones. Las prácticas (de carácter optativo) se realizarán en laboratorios del Centro Atómico Constituyentes. Las clases se dictarán en castellano o en inglés.
La lista de profesores invitados y el cronograma de la ENN se pueden encontrar en los siguientes links:
https://www.argentina.gob.ar/cnea/enn-2024/profesores-invitados
https://www.argentina.gob.ar/cnea/enn-2024/cronograma-de-actividades
La inscripción es gratuita y se otorgaran certificados de asistencia. El link de inscripción es:
https://www.argentina.gob.ar/cnea/inscripcion-la-escuela-de-nanociencias-y-nanotecnologia-2024
Aquellos estudiantes que completen la totalidad de las actividades de la Escuela, incluida una evaluación final, se les otorgará un certificado de aprobación, emitido por el Instituto Sabato de la CNEA, para que soliciten los créditos académicos correspondientes en sus instituciones de origen.
Más información en la página web de la Escuela: https://www.argentina.gob.ar/cnea/enn-2024
Para otras consultas, escribir por favor a enn@cnea.gob.ar.
- Escuela en Técnicas Experimentales de la Materia Condensada
Fechas: 25/11 al 17/12
Profesores: Emilia HALAC, Leticia GRANJA, Mariano QUINTERO, Cinthia RAMOS, Joaquín SACANELL y Daniel VEGA.
Temática: DIFRACCIÓN DE RAYOS X; PROPIEDADES TÉRMICAS (calorimetría diferencial de barrido, al análisis térmico diferencial); PROPIEDADES DE TRANSPORTE ELECTRICO: Técnicas DC, AC, pulsadas; Fundamentos de Microscopía de Barrido por Sonda aplicada a la caracterización eléctrica en la micro y nanoescala; PROPIEDADES MAGNETICAS; ESPECTROSCOPIA MÖSSBAUER; ESPECTROSCOPIA RAMAN
Mail de contacto: granja.l@gmail.com