• John
  • Felde
  • University of Maryland
  • USA

Latest Posts

  • USLHC
  • USLHC
  • USA

  • James
  • Doherty
  • Open University
  • United Kingdom

Latest Posts

  • Andrea
  • Signori
  • Nikhef
  • Netherlands

Latest Posts

  • CERN
  • Geneva
  • Switzerland

Latest Posts

  • Aidan
  • Randle-Conde
  • Université Libre de Bruxelles
  • Belgium

Latest Posts

  • TRIUMF
  • Vancouver, BC
  • Canada

Latest Posts

  • Laura
  • Gladstone
  • MIT
  • USA

Latest Posts

  • Steven
  • Goldfarb
  • University of Michigan

Latest Posts

  • Fermilab
  • Batavia, IL
  • USA

Latest Posts

  • Seth
  • Zenz
  • Imperial College London
  • UK

Latest Posts

  • Nhan
  • Tran
  • Fermilab
  • USA

Latest Posts

  • Alex
  • Millar
  • University of Melbourne
  • Australia

Latest Posts

  • Ken
  • Bloom
  • USLHC
  • USA

Latest Posts

Florian Miconi | IPHC | France

Read Bio

Are physicists geeks?

Tuesday, September 28th, 2010

That’s a common stereotype, as a scientist, you certainly have some knowledge about science (of course! 🙂 ), computers etc… So in people’s mind, a physicist is often considered as the ultimate evolution of the geek. I guess it’s not totally wrong, if you consider that a geek is a person who loves computers, science-fiction and complicated role-play games, they will certainly choose a carrier in science or computers.
Before I started my PhD I also though that many of the physicists were geeks, but I realized that it concerns only a small fraction of them.

The Big Bang Theory

The Big Bang Theory

Quite recently, a well known TV-show called “the big bang theory”, shows an extreme image of the physicists as geeks with no life and almost antisocial. The TV-show is very funny, and the references to our work makes me laugh often, but is it really the image we want to give? I’m pretty curious to read the comments about it. So, do you think that physicists are geeks? Do you think it could be bad for us to be seen as geeks?

Share

ESHEP 2010 – Raseborg, Finland

Wednesday, July 7th, 2010

ESHEP 2010“Ah…. Tu vas voir, c’est une expérience superbe” m’ont dit tant de personnes quand je leur ai dit que j’allais participer à l’école européenne de physique des hautes énergies. Je peux maintenant le confirmer c’est avant tout une aventure humaine inoubliable, c’est incroyable de voir a quel point on peux se sentir proche des autres étudiants en à peine 2 (trop courtes) semaines.
L’emploi du temps était chargé, une journée typique comportait une matinée de cours (de 9h à 12h30) une pause déjeuner suivie d’une période de temps libre, puis reprise a 16h pour enfin terminer par une séance de discussion en petits groupes. Ce système est tout particulièrement abouti puisque les différents intervenants venaient discuter avec nous le soir, ce qui permettait de lever les incompréhension et de discuter plus en détails les aspects qui nous intéressaient.
Nous avons eu droit a un éventail de cours pour tous les gouts, de la physique des neutrino jusqu’aux modèles d’inflation en cosmologie avec une mention toute particulière au cour d’Antonio Pich sur le modèle standard qui a fait l’unanimité.

Le directeur général du CERN

Le directeur général du CERN

Nous avons également eu droit aux discours des directeurs du JINR et du CERN (j’ai même pu demandé à ce dernier l’effet que la découverte du Higgs au Tevatron aurait sur l’image du LHC 🙂 ).

Les activités hors cours n’étaient pas en reste puisque nous pouvions sur place aller à la piscine, au sauna, pécher ou nager dans le lac, faire du vélo ou encore jouer au “bowling” finlandais.
En dehors de l’institut nous avons pu visiter le village de Fiskars, un vilage vitrine des artistes travaillant le bois. Ainsi que le phare de Bentskär qui fu pour ma part l’occasion de voyager par bateau en pleine mer pour la première fois. J’ai eu la bonne surprise de découvrir que je n’étais pas malade en mer, ce qui n’était malheureusement pas le cas de nombreux étudiants lors de ce voyage mouvementé! Enfin le dernier mercredi, nous avons passé une après midi à Helsinki, la capitale de la Finlande, chacun était libre d’explorer à sa guise avant un diner dans un restaurant le soir.

Le lac près de l'institut

Le lac près de l'institut

Le bilan de cette école est d’un point de vue personnel une franche réussite, cela m’a permis de faire le point sur mes connaissances en physique (ce qui, je m’en suis rendu compte, n’était pas du luxe!) et de rencontrer des personnes formidables du monde entier. C’est dans un mélange de nostalgie et de motivation retrouvée que je retourne maintenant à mon travail de thèse.

Share

La course au boson de Higgs

Monday, May 24th, 2010

Me voila de retour du site de l’expérience à laquelle je participe : Dø à Fermilab. J’ai participé à une une semaine de collaboration, où la majeure partie des physiciens de Dø a travers le monde se rejoignent pour partager leurs progrès dans les différents sujets de recherche abordés par l’expérience.

Le monde de la physique des particules est aujourd’hui en pleine effervescence, le démarrage du LHC au CERN ouvre la voie a de nouvelles découvertes, mais le Tevatron n’a pas finit de repousser les limites de nos connaissances. Une analyse portant sur les données de Dø vient de montrer un résultat significatif dans la recherche d’une asymétrie matière/antimatière, autrement dit un élément de réponse à la question « pourquoi notre univers est composé de matière et pas d’antimatière? ».

Higgs WantedCes résultats impressionnants me conforte que le Tevatron reste plus que jamais en course pour une découverte majeure : le boson de Higgs (qui est en passant le sujet de ma thèse 🙂 ).
Le modèle standard de la physique des particules prévoit (dans sa version la plus simple) l’existence de cette particule ainsi que toutes ses propriétés, la seule inconnue étant sa masse. La technique utilisée pour sa recherche directe est une sorte de balayage de toutes les masses possibles, de cette manière il a déjà été exclu par le LEP (“l’ancêtre” du LHC au CERN) pour toute masse inférieure a 114GeV.
Le Tevatron a déjà frappe fort l’année dernière en excluant l’existence d’un boson de Higgs de masse comprise entre 150 et 160GeV réduisant encore la fenêtre de recherche. D’après nos observations, il est très probable qu’il ait une masse inférieure à 150GeV (ce qu’on appelle un Higgs “léger”), et c’est précisément là où le Tevatron compte bien frapper encore.
Les paris sont ouverts, qui du Tevatron ou du LHC mettra la main sur cette particule insaisissable? Je ne perd pas espoir d’être parmi les physiciens qui trouveront ce « Graal », mais d’une manière ou d’une autre, ce sera une découverte capitale pour notre compréhension du monde subatomique.

Share

Hands on Particle Physics Masterclasses

Tuesday, March 2nd, 2010

(english translation below)

La semaine passée j’ai eu l’occasion d’aider à l’encadrement des master classes de physique des particules. Le principe est simple: faire découvrir la physique des particules a une classe de lycéens. Ainsi pendant deux jours, notre laboratoire (IPHC) a accueilli des jeunes de 1ère S de deux lycées de la région.

Presentation du LHC

Presentation du LHC

La journée de découverte commence par une matinée de présentations donnant une vue d’ensemble de la physique des particules (le modèle standard, les collisionneurs, les détecteurs et les grandes questions que nous nous posons en tant que physicien des hautes énergies).
Bien sûr, faire comprendre ne serait-ce que les bases de la physique des particules à des lycéens est très ambitieux et j’avais de réels doute quant au succès de l’entreprise. Mais j’ai été très agréablement surpris de voir des élevés intéressés et assez réactifs. Nous n’avons pas échappé a des questions comme « qu’y avait-il avant le Big-Bang? », il est toujours difficile d’aborder des sujets qui flirt avec des concepts comme l’infini ou le néant… Il est encore plus difficile a faire comprendre que la physique est l’étude des caractéristiques de notre univers, nous ne pouvons pas étudier notre univers avant qu’il existe!

Event Display - Z -> e+/e-

Event Display - Z -> e+/e-

L’après midi est plus interactive, les élèves nous suivent en salle informatique où ils effectuent un petit exercice visant à reconnaître les modes de désintégration du boson Z dans des collisions produites au LEP (le collisionneur précèdent le LHC au CERN). Le but est de remonter aux rapports d’embranchement du Z en identifiant les particules sur un event display (voir image).
Une fois l’exercice terminé, tout le monde se retrouve dans un amphi où a lieu une video conference avec le CERN et d’autres classes de par le monde participant aux master classes. Nous pouvons ainsi combiner les résultats de tout le monde pour obtenir les résultats finaux et les comparer aux résultats du LEP et a ceux théoriques. C’était une belle surprise de voir que les résultats étaient compatibles! (ou du moins proche de l’être pour la seconde classe, ce qui n’était pas joué d’avance au vue de certains évènements totalement cryptiques…)

J’espère vraiment que cette expérience suscitera quelques vocations, la physique des particules a encore beaucoup de boulot devant elle et a bien besoin de main d’oeuvre pour les prochaines décennies.

Pendant l'exercice / During the exercise.

Pendant l'exercice / During the exercise.

Last week I took part in the master classes of particles physics. The principle is simple : provide the opportunity for high school students to discover particle physics. Thus, for two days, our laboratory (IPHC) received two classes from high schools of the region.
The day begin with an overview of the particle physics (standard model, particle colliders, detectors and the big questions we can ask ourselves as particle physicist).

Sure, to make high school students understand if only the basis of the particles physics is quite a challenge and I had real doubts about its success. But finally I’ve been really pleased to see interested students and I think they managed to make profit of it. Of course we faced questions like « What was it before the Big-Bang? », it’s too bad the answer they want the most is the one we can’t give!

The afternoon is more interactive, the students have to do a little exercise about the Z boson. The data is from the LEP (the previous collider of the CERN) and they have to recognize the mode of disintegration on an event display with the program WIRED (see picture). The goal is to analyze a certain amount of events and by this, to determine the branching ratio of the Z. These results are then combined with the results of other classes around the world following the CERN master classes. Much to my surprise, I was pleased to see that the result was consistent with the theoretical and experimental data from LEP (or close to be)! Good job students!

I hope this will decide some of the students to choose a career in physics, particle physics have a lot of things to discover and we could use a little workforce for the next decades.

Share

L’invasion des réseaux de neurones

Monday, February 8th, 2010

Si je vous dis réseau de neurones, vous pensez certainement au cerveau, ou même si vous avez suivi des cours de biologie vous pensez aux synapses, dendrites etc… Mais ce n’est pas là où je veux vous amener. Pour le moment.
Vous êtes vous déjà demandé comment était lu le code postal sur les enveloppes, ou encore comment le filtre anti-spam de votre messagerie préférée faisait pour stopper les mails indésirables ? Tout ceci demande une capacité à effectuer une décision reliée à un processus statistique. En effet, 2 personnes n’écriront jamais le même chiffre de la même manière et deux spams ne contiendront pas exactement les mêmes mots. Nous nous retrouvons face un ensemble d’éléments potentiellement infini tous différents les uns des autres et qui pourtant peuvent se regrouper en un nombre restreint de groupes de même caractéristique (ce caractère est un 3 ou encore ce mail est un spam…).

C’est dans cet objectif de tri que sont utilisés ce qu’on appelle des algorithmes d’apprentissage, dont font partie les réseaux de neurones artificiels. Ceux-ci vont être capable d’apprendre à identifier une certaine caractéristique dans un échantillon qui lui est soumis.

Architecture d'un réseau de neurones

Architecture d'un réseau de neurones

Les réseaux de neurones sont basés sur un modèle simplifié du neurone biologique, ils se composent généralement de neurones d’entrée, puis une couche dite cachée enfin une couche de sortie (voir schéma). Le tout reliés par des synapses. En entrée sont donnés les différents critères utiles au tri (par exemple l’occurrence de certains mots pour l’identification de spams), la sortie est la réponse du réseau (c’est plutôt un spam ou non).
Mathématiquement le principe repose sur le fait que n’importe quelle fonction peut être approximée par une combinaison linéaire de fonctions d’activation ( sigmoïde, tangente hyperbolique ou fonction de Heaviside ). Ainsi chaque neurone se trouve doté de cette fonction et chaque lien entre les neurones (synapse) est pondéré suivant le problème à résoudre.

Un tel réseau est à la base parfaitement stupide, il ne sait rien faire à part un traitement purement aléatoire de l’information. Comme quand vous voulez apprendre à faire quelque chose, il va falloir s’entraîner!
Durant cette étape nous allons soumettre à notre algorithme un échantillon de caractéristiques connues à trier. On pourra ainsi comparer la réponse du réseau à la réponse correcte. Sachant cela, nous pourrons améliorer le résultat en modifiant les poids synaptiques. Après plusieurs essais, le réseau de neurones aura une sortie proche de celle attendue et sera désormais prêt à utiliser ses capacités sur un échantillon quelconque.
L’analogie avec l’apprentissage humain est très fort : imaginez que je doive apprendre à quelqu’un à reconnaître une souris d’ordinateur. Je vais lui présenter plusieurs objets en lui disant à chaque fois si c’est une souris. Si je lui montre un nombre important de souris (diverses et variées), il va au final réussir à repérer les caractéristiques pertinentes et va pouvoir en extrapoler un «concept souris». Après la phase d’apprentissage, la comparaison à ce concept général sera utilise à chaque fois qu’il devra reconnaître une souris :
«Ah d’accord… Une souris est plus ou moins ovale, possède deux boutons et parfois un bouton au milieu, et elle est souvent raccordée par un fil etc…  Donc si je vois toutes ces caractéristiques sur un objet, j’aurai de bonnes chances de présumer que c’est une souris d’ordinateur».

Très bien, mais je suis un peu loin de la physique des particules ici n’est-ce pas? Alors revenons-y.
En physique des particules, le principe critique est de pouvoir discerner un phénomène bien particulier (le signal) au milieu des millions de collisions amenant à des phénomènes qui ne nous intéresse pas (le bruit de fond). Autrement dit, trouver l’aiguille dans la botte de foin… La théorie physique sous-jacente aux phénomènes observés dans les collisionneurs de particules étant la mécanique quantique, nous ne pouvons jamais avec certitude connaître l’issue d’une collision en particulier. Nous ne pouvons donner que les probabilités.
La méthode première pour augmenter nos chances est d’effectuer des «coupures» : je ne regarde que ce qui a une énergie supérieure à un tel seuil ou encore je ne prends que ce qui a été détecté dans une certaine partie du détecteur etc… Car je sais que c’est dans ces cas que j’ai le plus de probabilités de trouver mon bonheur.
C’est exactement ce que va faire un réseau de neurone, mais de manière optimisée, il va, de part son entraînement, apprendre à ne sélectionner que les évènements possédant les caractéristiques qui ont le plus de chance d’être du signal et rejeter tout ce qui a de fortes chances d’être du bruit de fond.
Le sujet de ma thèse est justement de mettre en évidence un phénomène particulier qui fait intervenir le boson de Higgs et de par la même découvrir (ou exclure) son existence. Il faut savoir que ce phénomène a une probabilité extrêmement faible de survenir, il est donc crucial de pouvoir trier ces évènements. C’est pour cela que je travail à l’aide de réseaux de neurones adaptés à la reconnaissance de ce phénomène.

Akinator, une application internet capable de deviner à quoi vous pensez grâce a un algorithme d'apprentissage.

Akinator, une application internet capable de deviner à quoi vous pensez grâce a un algorithme d'apprentissage.

L’intérêt pour les réseaux de neurones et les algorithmes d’apprentissage en général n’a cessé de croître ces 20 dernières années et sont couramment utilisés dans des domaines aussi variés que les milieux financiers (prédiction des fluctuations de marches), dans le domaine bancaire (pour déceler les fraudes aux cartes de crédit), en aéronautique (pilotes automatiques), en intelligence artificielle etc… Même certaines applications internet se vantant de pouvoir lire dans vos pensées ont vu le jour sur la toile comme 20q ou encore Akinator et utilisent ces algorithmes.

Nous pouvons voir que ces nouvelles techniques d’analyse ont un bel avenir devant eux. Au delà des applications sans cesse plus nombreuses, celles-ci s’améliorent de jour en jour grâce au travail des chercheurs et deviennent ainsi plus puissantes, plus rapides et plus précises. Mais comme nous l’avons vu, malgré le mot neurone, nous sommes encore bien loin d’un cerveau humain. Alors avant d’imaginer une invasion de robot tueurs, sachez bien que Terminator sait pour le moment à peine lire et que c’est déjà pas mal!

Share

Turning 24 in Rome / 24 ans à Rome

Tuesday, January 26th, 2010
Il Colosseo

Il Colosseo

For my first post on quantum diaries I tried to decide if I would write it in English or in French, I finally decided not to choose and to do both. But I can’t promise I’ll do it all the time!
As I must start with something, I’ll begin with the weekend I just passed in Rome. Actually, my girlfriend and I are born the same day and I couldn’t think about a better destination to celebrate that!
It’s definitely one of my favorite city, everything is so beautiful, we can actually feel all the history behind this place and I’m sure and I don’t have to speak about the food… A couple of days are enough to see all the most famous places but it’s a real marathon!
The little bonus of this trip is that we ran into Willem Dafoe (the bad guy in spiderman), he was leaving the restaurant we were entering, if you go to Rome be sure to try this place, it’s called “Da Michele” and it’s not so far from the colosseum.
Finally, my 24th year promises to be excellent, and I hope I’ll have a lot of great stories to share on this blog.

Piazza San Pietro - Vatican

Piazza San Pietro - Vatican

Pour mon premier article sur quantum diaries je me suis demandé si je devais le faire en français ou en anglais, j’ai finalement décidé de ne pas choisir et de faire les deux. Je ne promet pas de faire toujours comme ça!
Comme il faut bien commence quelque part, je vais d’abord parler du weekend que je viens de passer à Rome. Il se trouve que ma copine et moi sommes nés à le même jour et quelle meilleure destination que Rome pour fêter ca ?!
Cela restera sans aucun doute une de mes villes préférées, le centre y est magnifique, on peut y sentir tout le poids de milliers d’années de culture et je ne parle même pas de la nourriture… Deux jours sont suffisant pour voir la majorité des lieux les plus célèbres, mais attention, c’est un vrai marathon!
Petit bonus à ce séjour, nous avons croisé Willem Dafoe (le méchant dans spiderman), il sortait d’un restaurant dans lequel nous entrions, si vous passez à Rome essayez le, il se nomme « Da Michele » et il est situé assez proche du Colisée.
Bref, ma 24ième année s’annonce excellente et j’espère avoir beaucoup de belles aventures a partager sur ce blog.

Share