СЕМИНАР: Др. Андреја Стојић

У оквиру СЦЛ семинара Центра за изучавање комплексних система, у четвртак, 20. септембра 2018. у 14 часова у читаоници библиотеке „Др Драган Поповић“, др Андреја Стојић (Лабораторија за физику животне средине, Институт за физику у Београду) одржаће предавање:

Explainable machine learning

САЖЕТАК:

Over recent years, the success in the application of artificial intelligence implemented in machine learning, supported by the great availability of high-dimensional data, has become evident in all fields of science. Nevertheless, understanding and correctly interpreting complex models for predicting natural and social phenomena, such as random forests, deep neural networks or an extreme gradient boosting, can be challenging. The ability to accurately interpret a model’s prediction, comprehend causality and features that drive prediction, supports deeper understanding of the process being modeled. Therefore, it is critical that researchers gain insight into the way such models arrive at their predictions. This seminar will cover some basic concepts of machine learning and an a posteriori explanation framework based on consistent, locally accurate, individualized feature attribution methods, aimed at shedding light on problems where human intuition and domain knowledge are often limited.

ПРИЗНАЊА: Др Бориславу Васићу награда за најбољи научни рад

Задужбина Ђоке Влајковића доделила је наградe за најбољи научни рад младих научних радника Универзитета у Београду, а један од награђених је наш колега др Борислав Васић. Др Васић је награду добио за рад Spatial variation of wear and electrical properties across wrinkles in chemical vapour deposition graphene.

Награде се додељују по жељи великог задужбинара и добротвора, пуковника српске војске и носиоца бројних војних одликовања, Ђоке Влајковића, који је тестаментом 1878. године своју имовину определио за помагање Универзитета у Београду, у области високог образовања и науке. На конкурс Задужбине Ђоке Влајковића пријављују се млади истраживачи старости до четрдесет година који су свој рад објавили са афилијацијом Универзитета у Београду.

Задужбина Ђоке Влајковића додељује награде у неколико научних групација. Уз др Васића чији је рад из области техничко-технолошких наука, награде су додељене и Марку Павловићу са Математичког факултета (природно-математичке науке), затим Лазару Стијаку са Медицинског факултета (медицинске науке) и Александри Крстић са Факултета политичких наука (друштвено-хуманистичке науке).

У образложењу о додели награде др Васићу је наведено: „Хемијска депозиција из парне фазе је једноставан и ефективан метод за добијање графена. И поред чињенице да се на овај начин могу добити велике површине материјала, примећено је присуство ван раванских дефеката – графенских набора. Користећи више метода заснованих на микроскопији атомских сила, аутори утврђују да се механичке и електричне особине графена у наборима значајно мењају, чиме се из тога проистекле нехомогености, глобалне карактеристике материјала погоршавају. Постигнути резултати значајно доприносе детаљном познавању актуелног материјала графена чиме омогућавају његово унапређење“.

ДОГАЂАЈИ: Новембарска научнопопуларна трибина Института у СКЦ

Научнопопуларна трибина Института за физику у Београду прошлог је месеца обновљена и оживела у оквиру иницијативе „Наука кроз приче“. Након импресивно велике посете трибини у октобру, поново се окупљамо у четвртак, 15. новембра у 19 часова, на трибини „Где су сви“ како бисмо разговарали о научној потрази за животом изван Земље. Улаз је слободан.

На трибини говоре:
др Милан М. Ћирковић, астрофизичар/астробиолог, Астрономска опсерваторија у Београду
др Бранислав Цветковић, физичар, Група за гравитацију, Институт за физику у Београду
Марија Гајић, биолог – еколошки активиста, Ботаничка башта “Јевремовац”
Горан Скробоња, писац, издавач и преводилац научне фантастике

Модератор је Слободан Бубњевић, уредник “Науке кроз приче”

Наши ће гости разговарати о још једном општем и нерешеном питању модерне науке које се тиче сваког од нас. Питање о томе да ли смо заиста сами у свемиру, познато као Фермијев парадокс, наиме, представља централни изазов модерне потраге за животом изван Земље. Она укључује истраживање Марса, других светова у Сунчевом систему, али и потрагу за ванземаљском интелигенцијом (SETI) у дубоком свемиру. Обновљено кроз иницијативу Breakthrough коју је својевремено подржао Стивен Хокинг, питање је и медијски актуелно, а недавно је изазвало буру са тумачењима кретања вансоларног објекта ‘Оумуамуа.

Све је почело на једном ручку у лабораторији Лос Аламос 1950. године, у доба кад је НЛО еуфорија била захватила светске медије. И док су физичари збијали шале на рачун летећих тањира, славни амерички физичар Енрико Ферми изненада је својим колега поставио сасвим озбиљно питање „Где су сви?“ Ферми је мислио на то како је број звезда у нашој галаксији толико велики да, када би и сасвим незнатан део имао планете погодне за живот, а на изузетно малом броју од њих се развила интелигенција, и даље би постојао огроман број цивилизација изван Земље. Зашто ниједну нисмо видели до сада?

Испоставиће се да ће то питање подстаћи лавину истраживања, анализа и затим, нових питања о природи свемира, цивилизација и људског постојања. Фермијево питање је постало део опште културе, преломно место СФ жанра и повод за читав низ разноврсних студија у астрономији, физици и биологији. Једну од њих, у издању Оxфорд Университy Пресс поптисује и учесник наше трибине, др Милан Ћирковић. О томе и непрегледном броју тема које се крију иза Фермијевог питања, разговарамо у Великој сали СКЦ. Добро дошли!

СЕМИНАР: Проф. Златко Папић

У оквиру СЦЛ семинара Центра за изучавање комплексних система, у четвртак, 13. септембра 2018. у 14 часова у читаоници библиотеке „Др Драган Поповић“, проф. др Златко Папић (School of Physics and Astronomy, University of Leeds, UK) одржаће предавање:

Quantum many-body scars

САЖЕТАК:

Recent experiments on large chains of Rydberg atoms [H. Bernien et al., Nature 551, 579 (2017)] have demonstrated the possibility of realizing 1D systems with locally constrained Hilbert spaces, along with some surprising signatures of non-ergodic dynamics, such as persistent oscillations following a quench from the Neel product state. In this talk we will argue that this phenomenon is a manifestation of a „quantum many-body scar“, i.e., a concentration of extensively many eigenstates of the system around special many-body states [1]. The special states are analogs of unstable classical periodic orbits in the single-particle quantum scars. We will present a model based on a single particle hopping on the Hilbert space graph, which quantitatively captures the scarred wave functions up to large systems of 32 atoms. These results suggest that scarred many-body bands give rise to a new universality class of quantum dynamics, which opens up opportunities for creating and manipulating novel states with long-lived coherence in systems that are now amenable to experimental study.

[1] C. J. Turner, A. A. Michailidis, D. A. Abanin, M. Serbyn, Z. Papić, Nat. Phys, 14, 745 (2018).

СЕМИНАР: Предраг Ранитовић

У оквиру семинара Лабораторије за спектроскопију плазме и ласере, у понедељак, 10. септембра 2018. године у 13:30 часова у читаоници библиотеке „Др Драган Поповић“, Предраг Ранитовић ће одржати предавање:

Attosecond Coherent Control of Atomic and Molecular XUV and X-Ray
Absorption Processes by Intense Laser Radiation

САЖЕТАК:

Recent breakthroughs in the ultrafast lasers development have allowed for the opening of new horizons in the ultrafast experimental and theoretical AMO physics. Following these advances, table-top light sources have provided novel ways to achieve a real-time manipulation of the correlated electron/nuclear wavepacket dynamics by means of attosecond XUV and femtosecond IR radiation [1-6]. However, more than fifteen years upon the birth of attosecond physics, and after the Nobel Prize Award for femtochemistry, the concept of attosecond chemistry has not yet been fully realized. In this talk, I will introduce the basic principles of the strong laser-field ionization and generation of attosecond XUV/X-Ray radiation, and show how the attosecond VUV and XUV light sources can be used to coherently manipulate molecular dynamics by means of electron wave packet interferometry [7-9]. The use of attosecond VUV pulse-trains to coherently excite and control the outcome of a simple chemical reaction in a deuterium molecule, in a nonBorn-Oppenheimer regime, presents intriguing new possibilities for bridging the gap between the attosecond physics and attochemistry [10]. Furthermore, I will discuss very recent results that extend the use of the attosecond table-top techniques to the soft X-Ray regime in the water window [11].

[1] E. Gagnon, P. Ranitovic, X. M. Tong et al. Science 317(5843), 1374-1378 (2007).
[2] A. S. Sandhu, E. Gagnon, R. Santra, et al. Science 322 (5904), 1081-1085 (2008).
[3] P. Ranitovic, X. M. Tong, B. Gramkow et al. New Journal of Physics 12, 013008 (2010).
[4] D. Hickstain, P. Ranitoivc, S. Witte et al. Phys. Rev. Lett. 109, 073004 (2012).
[5] P. Ranitovic, X. M. Tong, C. W. Hogle et al. Phys. Rev. Lett. 106, 053002 (2011).
[6] X. Zhou, P. Ranitovic, C. W. Hogle et al. Nature Physics 8, 232-237 (2012).
[7] P. Ranitovic, X. M. Tong, C. W Hogle et al. Phys. Rev. Lett. 106, 193008 (2011).
[8] C. Hogle, X. M. Tong, L. Martin, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn and P. Ranitovic. Phys. Rev. Letters 115 (17), 173004 (2015).
[9] P. Ranitovic et al. Phys. Rev A, 98 (1), 013410 (2018).
[10] P. Ranitovic et al. Proceedings of National Academy of Sciences, 111(3), pp. 912-917 (2014).
[11] Yoann Pertot, et al. Science 355, 6322 (2017).

Short Biography: Predrag Ranitovic got his PhD from University of Stockholm. His thesis was based on the experimental work performed at Kansas State University where he developed experiments for 3D momentum imaging of small atoms and molecules by attosecond XUV radiation. He continued developing methods for attosecond coherent control of electron and molecular dynamics in the Kapteyn-Murnane group
at University of Colorado and JILA at Boulder. At JILA, he also performed electron holography experiments by utilizing strong mid-IR laser radiation. After UC-Boulder, he moved to Lawrence Berkeley National Lab where he was applying time-resolved femtosecond IR and attosecond XUV methods to coherently control electron dynamics in nano-materials. During his stay at LBNL he was a group leader at ELI-ALPS – the first
large-scale laser user facility currently built in EU. Presently, Predrag is on sabbatical as a senior scientist at ETH – Zurich, and an LBNL affiliate.

ИНТЕРВЈУ: Председник ERC-а на Институту

[:sr]

Председник Европског истраживачког савета,  проф. др Жан-Пјер Бургињон (на слици) посетио је Републику Србију у понедељак, 3. септембра. Његову посету је организовало Министарство просвете, науке и технолошког развоја, а током боравка у Београду, Бургињон је обишао већи број наших установа. Између осталог, боравио je и на Институту за физику у Београду.

Европски истраживачки савет (European Research Council, ERC) којим Бургињон председава је фонд Европске уније којим се, у оквиру Хоризонта 2020, финансира изврсност у науци. У периоду од 2014-2020. фонд располаже импресивним средствима од  13 милијарди евра, док такозвани ERC грантови представљају најзначајнији облик подршке врхунским научницима који постоји у Европи.

ERC је стекао видљивост захваљујући изврсности, али и зато што оснажује истраживаче. То је веома важна ствар“, рекао је Бургињон у разговору на Инстититу за физику. „Овде има сјајних људи и они треба да буду препознатљивији, као што су кошаркаши и тенисери“, каже Бургињон додајући да је за најбоље научнике врло значајно да буду видљивији.

Будући да је Република Србија део програма Хоризонт 2020, наши истраживачи имају могућност да се надмећу за ове грантове. У Србији су само два научника до сада освојила престижне ERC грантове, др Софија Стефановић из Биосенс института у Новом Саду и др Магдалена Ђорђевић са Института за физику у Београду.

 „Мислим да су српски научници веома скромни“, сматра Бургињон. „Знам да припрема ERC  апликације подразумева студиозну припрему и велики рад, али мени се чини да многи српски научници нису довољно сигурни у себе. Ако желите нешто да постигнете, треба да створите  повољне услове, а један од њих је уверење да можете да остварите своје циљеве“, објаснио је Бургињон, додајући да је упознат да су премијерка и два надлежна министра посвећени томе да учине више за науку у Србију“.

 

Током посете Србији, Бургињон је одржао предавање у Српској академији наука и уметности, обишао Музеј Николе Тесле и састао се представницима Министарства просвете, науке и технолошког развоја. На Институту за физику, Бургињон је разговарао са директором Александром Богојевићем и са неколицом истраживача.

Том приликом се упознао са пројектом иновационо- едукационог центра Верокио, новом инстраструктуром која ће се градити на Институту за физику.

„Треба да нађете одговарајуће учитеље, али то је невероватан пројекат“, сматра Бургињон. „Трансформисање начина учења је веома дугачак процес. Али видите како људи комуницирају данас, какав приступ информацијама имају, колико су у могућности да критикују информације, има толико лажних вести… Све то показује да нам је нужна радикална ре-евалуација образовања. Као део те ре-евалуације, уместо некаквих елитних средњих школа, ви желите да имате сасвим другачију комбинацију практичног и интелектуалног рада“, каже Бургињон, додају ћи да је то „интересантан правац који треба следити“.

„Импресиониран сам да сте успели“, закључује председник ERC-а. „Кад видим ово место, делује да ће бити за људе интересантна средина. Свиђа ми се и принцип, али ми се допада и партнерство које сте развили, као и визија и динамика коју може да створи у земљи“.

 

 

[:]

ГОСТИ: Сарадња са организацијом World Minds

[:sr]

Лидери организације World Minds посетили су у уторак, 4. септембра 2018. Институт за физику у Београду како би са нашим истраживачима разговарали о евентуалној примени идеја из науке. Представници ове међународне организације састали су се са директором Института за физику, др Александром Богојевићем и са директорком Иновационог центра Института, др Маријом Мировић-Данкулов.

Поред истраживача, састанку је присуствовао и представник Министарства просвете, науке и технолошког развоја које је представљао др Саша Лазовић, помоћник министра за технолошки развој, трансфер технологија и иновациони систем,

World Minds је заједница лидера у науци, пословном свету и уметности чији је циљ управо да подстиче размену великих идеја и новог начина сагледавања света. Основана у Швајцарској, ова организација чланове стиче искључиво по позиву. Од прошле године, Република Србија је и формално партнер ове организације која је започела сарадњу са Владом и више установа у земљи.

На Институт за физику у Београду представници World Minds (на слици) дошли су како би се упознали са идејом Теслаграма, нове технологије осмишљене и патентиране на Институту, која користи биолошке структуре крила лептира за заштиту документа, новчаница, података, уметнина, производа…

[:]

Преломно откриће у ЦЕРН-у: РАСПАД ХИГСОВОГ БОЗОНА

28. август, Женева, ЦЕРН

Шест година након што је Хигсов бозон откривен, коначно је уочено на који се начин распада на фундаменталне честице које су познате као bottom кваркови. Ово откриће су данас, 28. августа, у ЦЕРН-у представиле колаборације АТЛАС и ЦМС, две највеће међународне истраживачке групе које користе ЦЕРН-ов акцелератор, Велики сударач хадрона (LHC). Оба тима су данас предала и своје резултате за објављивање, а откриће је у складу са хипотезом да све-прожимајуће квантно поље Хигсовог бозона даје масу и поменутом ботом кварку.

Заправо, према Стандардном моделу физике елементарних честица, чак 60% времена Хигсов бозон се распада управо на пар ботом кваркова. Ови кваркови су други по маси међу шест врста, односно арома кваркова које – мада имају духовита имена (уп, даун, шарм, стрејнџ, топ, ботом) – граде сву познату материју. Провера претпоставке да се Хигс распада на два ботом кварка је од кључног значаја за модерну физику јер резултати могу или да сасвим уздрмају садашње теорије и укажу на нову физику или да потврде Стандардни модел, који је заснован на идеји да Хигсово поље „даје“ масу кварковима и другим елементарним честицама.

Међутим, уочавање овог стандардног канала на који се Хигсов бозон распада уопште није лако, као што се показало током шест година истраживања након открића Хигса. Разлог за такве потешкоће је технички – Хигсови бозони који ће се распасти на ботом кваркове настају при снажним сударима убрзаних снопова протона у акцелератору, али при овим сударима дешава се и много других догађаја и има много других начина на који могу настати ботом кваркови. Због тога је тешко, услед таквог позадинског „шума“, изоловати сигнал овог распада Хигсовог бозона, мада се, насупрот томе, показало да је сасвим лако детектовати много ређе канале, као што је распад Хигса на два фотона.

Како би се издвојио сигнал, колаборације АТЛАС и ЦМС су укрштале податке из прве и друге фазе рада акцелератора ЛХЦ, што је укључивало сударе при енергијама од 7, 8 и 13 тераелектрон-волти (TeV). Након тога је примењена изузетно сложена статистичка анализа, да би на крају оба тима измерила брзину распада Хигса са великим статистичким нивоом поверења (већим од „5 сигма“). Добијени резултати су у сагласју са предвиђањем Стандардног модела.

„Ово мерење је прекретница у истраживању Хигсовог бозона“, рекао је портпарол АТЛАС колаборације, Карл Јакобс, додајући да је оно показало како су и АТЛАС и ЦМС достигли ниво дубоког разумевања својих података и контроле позадинских процеса. „Изврсне перфомансе акцелератора ЛХЦ уз модерне технике машинског учења омогућиле су нам да постигнемо овај резултат раније него што смо очекивали“, рекао је Џоел Батлер, портпарол ЦМС колаборације, додајући да су обе колаборације већ успеле да виде спрезање Хигса са тау честицама, топ кварком, а сада и са кварком ботом.

Са новим подацима, колаборације ће моћи да побољшају прецизност ових и других мерења и да крену и у потрагу за распадом Хигса на честице које се називају миони. „Ови дивни и неочекивано рано добијени резултати дају додатну мотивацију за наше планове да унапредимо ЛХЦ како бисмо суштински повећали статистику у истраживањима“, рекао је Ерхард Елсен, ЦЕРН-ов директор за истраживање и рачунарство.

***
Додатна информација**
НАУЧНИЦИ ИЗ СРБИЈЕ У ПОТРАЗИ ЗА ОСОБИНАМА ХИГСОВОГ БОЗОНА

„Ово значајно откриће којим се потврђује предвиђање интеракције Хигс бозона са b кварком, а које су недавно остварили физичари две највећа експримента данас: ATLAS и CMS у Европској организацији за нуклеарна истраживања ЦЕРН, представља изузетно достинуће и још један важан корак у разумевању понашања Хигс бозона на основу предвиђања Стандардног модела, владајуће теорије у свету елементарних чрестица. Резултати ова два експеримента званично су објављени данас када су и послати на публиковање у један од водећих научних часописа Physical Review Letters. Два тима српских истраживача који чине физичари из Института за физику (ATLAS) и физичари, инжењери и специјалисти из ИНН ВИНЧА и Физичког факултета (CMS), који активно учествују са својим колегама у истраживањима у оквиру ова два међународна експеримента, својим досадашњим радом дали су такође одговарајући допринос овом открићу“.

**Из текста објашњења др Петра Аџића, председника Комисије Републике Србије за сарадњу са ЦЕРН-ом. Остатак његовог текста погледајте у приложеном документу

СЕМИНАР: Др Александар Матковић

У оквиру семинара Центра за чврсто стање и нове материјале, у петак, 24. августа 2018. године у 14.00 часова у читаоници библиотеке „Др Драган Поповић“ Института за физику у Београду, др Александар Матковић (Institute of Physics, Montanuniversität Leoben, Austria) ће одржати предавање:

„Charge transfer, charge trapping, and light-assisted charge spreading at the interfaces between organic semiconductors and 2D materials“

КОЛОКВИЈУМ: Проф. Тина Елиаси-Рад

У оквиру традиционалног колоквијума Института за физику, у среду, 29. августа 2018. године у 12.00 часова у сали „Звонко Марић“, проф. др Тина Елиаси-Рад (College of Computer and Information Science, Northeastern University, Boston, USA) ће одржати предавање:

Graph distance from the topological view of non-backtracking cycles

САЖЕТАК:

Whether comparing networks to each other or to random expectation, measuring dissimilarity is essential to understanding the complex phenomenon under study. However, determining the structural dissimilarity between networks is an ill-defined problem, as there is no canonical way to compare two networks. Indeed, many of the existing approaches for network comparison differ in their heuristics, efficiency, interpretability, and theoretical soundness. Thus, having a notion of distance that is built on theoretically robust first principles and that is interpretable with respect to features ubiquitous in complex networks would allow for a meaningful comparison between different networks. In this talk, we will introduce a theoretically sound and efficient new measure of graph distance, based on the length spectrum function from algebraic topology, which compares the structure of two undirected, unweighted graphs by considering their non-backtracking cycles. We will show how this distance relates to structural features such as presence of hubs and triangles through the behavior of the eigenvalues of the non-backtracking matrix, and showcase its ability to discriminate between networks in both real and synthetic data sets. By taking a topological interpretation of non-backtracking cycles, this work presents a novel application of topological data analysis to the study of complex networks.