Семинар

В работе предлагается метод оценки энергетического спектра нейтронов и мощности эффективной дозы персонала на основе показаний спектрометра Боннера (СБ) в полях нейтронов высоких энергий. Спектр нейтронов может быть восстановлен по результатам измерений СБ путем решения системы интегральных уравнений Фредгольма 1-го рода. В нашей работе спектры были восстановлены с помощью алгоритма машинного обучения «случайный лес» с оптимизацией гиперпараметров модели. Модель была обучена и протестирована на базе данных из 251 спектра для различных энергетических объектов (80% данных было использовано для обучения модели, а 20% — для её тестирования). Входными признаками модели были показания спектрометра для шаров-замедлителей СБ и категориальный признак «тип спектра», описывающий объект и условия, при которых был получен спектр. Выходными параметрами модели являлось описание спектра в виде гистограммы для 60 значений энергии, а также мощность эффективной дозы, рассчитанная по спектру для соответствующего конверсионного коэффициента. Поскольку набор данных реальных спектров невелик, была разработана база данных из 104 синтетических спектров, сгенерированных на основе метода Frascati Unfolding Interactive Tool. Проведено сравнение результатов работы алгоритма на синтетической и реальной выборках. Влияние погрешности исходных данных на спектр и полученную из него мощность дозы оценивалось методом Монте-Карло с использованием случайных выборок. Применение алгоритма к тестовому набору данных показало, что восстановленные спектры по характеру близки к исходным и имеют с ними высокую корреляцию. В работе предложен метод выбора оптимального количества замедлительных сфер на основе метода объяснимого искусственного интеллекта «аддитивные объяснения Шепли» (SHAP). Метод SHAP был использован для оценки степени влияния измерений с шарами-замедлителями различного диаметра на восстановленный спектр. Показано, что наибольшее влияние на спектр оказывают измерения с шаром 10". Оптимизация выбора шаров-замедлителей может быть использована для снижения доз облучения персонала при проведении измерений. Обучение модели и расчеты проводились на Многофункциональном информационно-вычислительном комплексе ОИЯИ.

Информация о семинаре и ссылка на подключение размещены в Indico.
Подключение к MTS Link.