近日，原子能院核物理所楊磊、林承鍵、張英遜等將人工智能核心方法之一——貝葉斯方法首次應(yīng)用于奇特核體系相互作用勢(shì)的研究，并取得重要進(jìn)展，為該方法在核物理領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。該研究結(jié)果以“Bayesian analysis on interactions of exotic nuclear systems”（《貝葉斯方法在奇特核體系相互作用勢(shì)研究中的應(yīng)用》）為題，于6月20日發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊Physics Letters B（《物理快報(bào)B》）上。

    目前，核物理領(lǐng)域的分析主要基于頻率方法，與之相比，貝葉斯方法更為準(zhǔn)確、高效、靈活，并且已在其它學(xué)科領(lǐng)域有著成功的應(yīng)用。貝葉斯方法是基于現(xiàn)有的信息，即先驗(yàn)知識(shí)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而得到后驗(yàn)分布。在這一理論框架下，先驗(yàn)知識(shí)具有重要作用，因其可能對(duì)后驗(yàn)分布具有決定性影響。

    從彈性散射抽取反應(yīng)體系的相互作用勢(shì)，是國(guó)際上常用的一種方法。該工作針對(duì)弱束縛核6Li+209Bi（鋰6+鉍209）體系，利用貝葉斯方法對(duì)其彈性散射數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，考察了三種不同先驗(yàn)分布對(duì)所提取的相互作用光學(xué)勢(shì)的影響（結(jié)果如圖所示）。研究表明，貝葉斯方法的結(jié)果強(qiáng)烈依賴(lài)于先驗(yàn)分布。然而，這三種迥異的先驗(yàn)分布都能很好地重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的彈性散射角分布，說(shuō)明彈性散射并不能對(duì)光學(xué)勢(shì)參數(shù)進(jìn)行足夠的約束。在此情況下，研究人員建議使用傳統(tǒng)無(wú)約束的頻率方法或者均勻分布的貝葉斯方法做數(shù)據(jù)分析。在此基礎(chǔ)上，研究人員進(jìn)一步對(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)移反應(yīng)抽取奇特核6He+209Bi（氦6+鉍209）體系的光學(xué)勢(shì)做了分析，結(jié)果表明，在合適的先驗(yàn)條件下，貝葉斯方法能夠給出更準(zhǔn)確的誤差。

    貝葉斯方法是機(jī)器學(xué)習(xí)的核心算法之一，是基于已有的知識(shí)來(lái)預(yù)測(cè)所關(guān)心的信息，其結(jié)果帶有先驗(yàn)的偏見(jiàn)。這導(dǎo)致了貝葉斯方法在發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新規(guī)律方面具有局限性。研究指出，對(duì)于新現(xiàn)象的探索，無(wú)偏見(jiàn)的先驗(yàn)知識(shí)是進(jìn)行貝葉斯分析的更為合理的先驗(yàn)分布。

不同分析條件下的6Li+209Bi體系光學(xué)勢(shì)

實(shí)部(a)和虛部(b)的能量相依性