Abstract
Machine learning (ML) is becoming a new paradigm for scientific research in various research fields due to its exciting and powerful capability of modeling tools used for big-data processing tasks. In this review, we first briefly introduce the different methodologies used in ML algorithms and techniques. As a snapshot of many applications by ML, some selected applications are presented, especially for low- and intermediate-energy nuclear physics, which include topics on theoretical applications in nuclear structure, nuclear reactions, properties of nuclear matter, and experimental applications in event identification/reconstruction, complex system control, and firmware performance. Finally, we present a summary and outlook on the possible directions of ML use in low-intermediate energy nuclear physics and possible improvements in ML algorithms.
Similar content being viewed by others
References
Y. LeCun, Y. Bengio, and G. Hinton, Nature 521, 436 (2015).
M. I. Jordan, and T. M. Mitchell, Science 349, 255 (2015).
P. Mehta, M. Bukov, C. H. Wang, A. G. R. Day, C. Richardson, C. K. Fisher, and D. J. Schwab, Phys. Rep. 810, 1 (2019).
D. Silver, A. Huang, C. J. Maddison, A. Guez, L. Sifre, G. van den Driessche, J. Schrittwieser, I. Antonoglou, V. Panneershelvam, M. Lanctot, S. Dieleman, D. Grewe, J. Nham, N. Kalchbrenner, I. Sutskever, T. Lillicrap, M. Leach, K. Kavukcuoglu, T. Graepel, and D. Hassabis, Nature 529, 484 (2016).
K. Tunyasuvunakool, J. Adler, Z. Wu, T. Green, M. Zielinski, A. Žídek, A. Bridgland, A. Cowie, C. Meyer, A. Laydon, S. Velankar, G. J. Kleywegt, A. Bateman, R. Evans, A. Pritzel, M. Figurnov, O. Ronneberger, R. Bates, S. A. A. Kohl, A. Potapenko, A. J. Ballard, B. Romera-Paredes, S. Nikolov, R. Jain, E. Clancy, D. Reiman, S. Petersen, A. W. Senior, K. Kavukcuoglu, E. Birney, P. Kohli, J. Jumper, and D. Hassabis, Nature 596, 590 (2021).
A. Boehnlein, M. Diefenthaler, N. Sato, M. Schram, V. Ziegler, C. Fanelli, M. Hjorth-Jensen, T. Horn, M. P. Kuchera, D. Lee, W. Nazarewicz, P. Ostroumov, K. Orginos, A. Poon, X. N. Wang, A. Scheinker, M. S. Smith, and L. G. Pang, Rev. Mod. Phys. 94, 031003 (2022).
G. Carleo, I. Cirac, K. Cranmer, L. Daudet, M. Schuld, N. Tishby, L. Vogt-Maranto, and L. Zdeborovaí, Rev. Mod. Phys. 91, 045002 (2019).
M. R. Mumpower, T. M. Sprouse, A. E. Lovell, and A. T. Mohan, Phys. Rev. C 106, L021301 (2022).
G. E. Karniadakis, I. G. Kevrekidis, L. Lu, P. Perdikaris, S. Wang, and L. Yang, Nat. Rev. Phys. 3, 422 (2021).
J. W. T. Keeble, and A. Rios, Phys. Lett. B 809, 135743 (2020).
X. Zhang, and R. J. Furnstahl, Phys. Rev. C 105, 064004 (2022).
L. Neufcourt, Y. Cao, S. A. Giuliani, W. Nazarewicz, E. Olsen, and O. B. Tarasov, Phys. Rev. C 101, 044307 (2020).
Z. A. Wang, J. C. Pei, Y. J. Chen, C. Y. Qiao, F. R. Xu, Z. G. Ge, and N. C. Shu, Phys. Rev. C 106, L021304 (2022).
A. Ekström, C. Forssén, C. Dimitrakakis, D. Dubhashi, H. T. Johansson, A. S. Muhammad, H. Salomonsson, and A. Schliep, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 46, 095101 (2019).
R. Zhang, B. Wei, D. Zhang, J. J. Zhu, and K. Chang, Phys. Rev. B 99, 094427 (2019).
D. R. Phillips, R. J. Furnstahl, U. Heinz, T. Maiti, W. Nazarewicz, F. M. Nunes, M. Plumlee, M. T. Pratola, S. Pratt, F. G. Viens, and S. M. Wild, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 48, 072001 (2021).
G. Karagiorgi, G. Kasieczka, S. Kravitz, B. Nachman, and D. Shih, Nat. Rev. Phys. 4, 399 (2022).
E. Annala, T. Gorda, E. Katerini, A. Kurkela, J. Nättilä, V. Paschalidis, and A. Vuorinen, Phys. Rev. X 12, 011058 (2022).
Z. Liu, and M. Tegmark, Phys. Rev. Lett. 128, 180201 (2022).
C. Adams, G. Carleo, A. Lovato, and N. Rocco, Phys. Rev. Lett. 127, 022502 (2021).
B. Müller, J. Reinhardt, and M. T. Strickland, Neural Networks: An Introduction (Springer, Berlin, 2012).
R. M. Neal, Bayesian Learning for Neural Networks (Springer, New York, 1996).
W. N. E, in A Mathematical Perspective on Machine Learning: Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Helsinki, 2022.
L. Lu, R. Pestourie, W. Yao, Z. Wang, F. Verdugo, and S. G. Johnson, SIAM J. Sci. Comput. 43, B1105 (2021).
V. N. Vapnik, The Nature of Statistical Learning Theory (Springer, New York, 1995).
V. N. Vapnik, Statistical Learning Theory (John Wiley and Sons, New York, 1998).
W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, and B. P. Flannery, Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing (Cambridge University Press, Cambridge, 2007).
J. Degrave, F. Felici, J. Buchli, M. Neunert, B. Tracey, F. Carpanese, T. Ewalds, R. Hafner, A. Abdolmaleki, D. de las Casas, C. Donner, L. Fritz, C. Galperti, A. Huber, J. Keeling, M. Tsimpoukelli, J. Kay, A. Merle, J. M. Moret, S. Noury, F. Pesamosca, D. Pfau, O. Sauter, C. Sommariva, S. Coda, B. Duval, A. Fasoli, P. Kohli, K. Kavukcuoglu, D. Hassabis, and M. Riedmiller, Nature 602, 414 (2022).
P. Bedaque, A. Boehnlein, M. Cromaz, M. Diefenthaler, L. Elouadrhiri, T. Horn, M. Kuchera, D. Lawrence, D. Lee, S. Lidia, R. McKeown, W. Melnitchouk, W. Nazarewicz, K. Orginos, Y. Roblin, M. Scott Smith, M. Schram, and X. N. Wang, Eur. Phys. J. A 57, 100 (2021).
S. Gazula, J. W. Clark, and H. Bohr, Nucl. Phys. A 540, 1 (1992).
S. Athanassopoulos, E. Mavrommatis, K. A. Gernoth, and J. W. Clark, Nucl. Phys. A 743, 222 (2004).
J. W. Clark, and H. Li, Int. J. Mod. Phys. B 20, 5015 (2006).
H. F. Zhang, L. H. Wang, J. P. Yin, P. H. Chen, and H. F. Zhang, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 44, 045110 (2017).
T. Zhao, and H. Zhang, Nucl. Phys. A 1021, 122420 (2022).
X. C. Ming, H. F. Zhang, R. R. Xu, X. D. Sun, Y. Tian, and Z. G. Ge, Nucl. Sci. Tech. 33, 48 (2022).
C. Q. Li, C. N. Tong, H. J. Du, and L. G. Pang, Phys. Rev. C 105, 064306 (2022).
V. Kejzlar, L. Neufcourt, W. Nazarewicz, and P. G. Reinhard, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 47, 094001 (2020).
R. Utama, J. Piekarewicz, and H. B. Prosper, Phys. Rev. C 93, 014311 (2016).
Z. M. Niu, J. Y. Fang, and Y. F. Niu, Phys. Rev. C 100, 054311 (2019).
Z. M. Niu, and H. Z. Liang, Phys. Lett. B 778, 48 (2018).
Z. M. Niu, and H. Z. Liang, Phys. Rev. C 106, L021303 (2022).
M. Wang, W. J. Huang, F. G. Kondev, G. Audi, and S. Naimi, Chin. Phys. C 45, 030003 (2021).
P. Möller, A. J. Sierk, T. Ichikawa, and H. Sagawa, At. Data Nucl. Data Tables 109–110, 1 (2016).
J. J. Li, W. H. Long, J. Margueron, and N. Van Giai, Phys. Lett. B 732, 169 (2014).
K. Zhang, M. K. Cheoun, Y. B. Choi, P. S. Chong, J. Dong, Z. Dong, X. Du, L. Geng, E. Ha, X. T. He, C. Heo, M. C. Ho, E. J. In, S. Kim, Y. Kim, C. H. Lee, J. Lee, H. Li, Z. Li, T. Luo, J. Meng, M. H. Mun, Z. Niu, C. Pan, P. Papakonstantinou, X. Shang, C. Shen, G. Shen, W. Sun, X. X. Sun, C. K. Tam, C. K. Thaivayongnou, C. Wang, X. Wang, S. H. Wong, J. Wu, X. Wu, X. Xia, Y. Yan, R. W. Y. Yeung, T. C. Yiu, S. Zhang, W. Zhang, X. Zhang, Q. Zhao, and S. G. Zhou, Atomic Data Nucl. Data Tables 144, 101488 (2022).
L. Neufcourt, Y. Cao, W. Nazarewicz, and F. Viens, Phys. Rev. C 98, 034318 (2018).
L. Neufcourt, Y. Cao, W. Nazarewicz, E. Olsen, and F. Viens, Phys. Rev. Lett. 122, 062502 (2019).
Z. P. Gao, Y. J. Wang, H. L. Lu, Q. F. Li, C. W. Shen, and L. Liu, Nucl. Sci. Tech. 32, 109 (2021).
N. Wang, and M. Liu, Phys. Rev. C 84, 051303 (2011).
Z. M. Niu, B. H. Sun, H. Z. Liang, Y. F. Niu, and J. Y. Guo, Phys. Rev. C 94, 054315 (2016).
Z. M. Niu, Z. L. Zhu, Y. F. Niu, B. H. Sun, T. H. Heng, and J. Y. Guo, Phys. Rev. C 88, 024325 (2013).
J. S. Zheng, N. Y. Wang, Z. Y. Wang, Z. M. Niu, Y. F. Niu, and B. Sun, Phys. Rev. C 90, 014303 (2014).
N. N. Ma, H. F. Zhang, X. J. Bao, P. H. Chen, J. M. Dong, J. Q. Li, and H. F. Zhang, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 42, 095107 (2015).
T. Li, H. Wei, M. Liu, and N. Wang, Commun. Theor. Phys. 73, 095301 (2021).
N. N. Ma, H. F. Zhang, P. Yin, X. J. Bao, and H. F. Zhang, Phys. Rev. C 96, 024302 (2017).
Z. Niu, H. Liang, B. Sun, Y. Niu, J. Guo, and J. Meng, Sci. Bull. 63, 759 (2018).
M. Shi, Z. M. Niu, and H. Z. Liang, Chin. Phys. C 43, 074104 (2019).
X. H. Wu, and P. W. Zhao, Phys. Rev. C 101, 051301 (2020).
X. H. Wu, L. H. Guo, and P. W. Zhao, Phys. Lett. B 819, 136387 (2021).
L. Guo, X. Wu, and P. Zhao, Symmetry 14, 1078 (2022).
X. H. Wu, Y. Y. Lu, and P. W. Zhao, Phys. Lett. B 834, 137394 (2022).
Y. Liu, C. Su, J. Liu, P. Danielewicz, C. Xu, and Z. Ren, Phys. Rev. C 104, 014315 (2021).
Á. Koszorús, X. F. Yang, W. G. Jiang, S. J. Novario, S. W. Bai, J. Billowes, C. L. Binnersley, M. L. Bissell, T. E. Cocolios, B. S. Cooper, R. P. de Groote, A. Ekström, K. T. Flanagan, C. Forssén, S. Franchoo, R. F. G. Ruiz, F. P. Gustafsson, G. Hagen, G. R. Jansen, A. Kanellakopoulos, M. Kortelainen, W. Nazarewicz, G. Neyens, T. Papenbrock, P. G. Reinhard, C. M. Ricketts, B. K. Sahoo, A. R. Vernon, and S. G. Wilkins, Nat. Phys. 17, 439 (2021).
S. W. Bai, X. F. Yang, S. J. Wang, Y. C. Liu, P. Zhang, Y. S. Liu, H. R. Hu, Y. F. Guo, J. Wang, Z. Y. Du, Z. Yan, Y. K. Zhang, Y. L. Ye, Q. T. Li, Y. C. Ge, and C. Y. He, Nucl. Sci. Tech. 33, 9 (2022).
I. Angeli, and K. P. Marinova, Atomic Data Nucl. Data Tables 99, 69 (2013).
D. Wu, C. L. Bai, H. Sagawa, and H. Q. Zhang, Phys. Rev. C 102, 054323 (2020).
Y. Ma, C. Su, J. Liu, Z. Ren, C. Xu, and Y. Gao, Phys. Rev. C 101, 014304 (2020).
J. Q. Ma, and Z. H. Zhang, Chin. Phys. C 46, 074105 (2022).
X. X. Dong, R. An, J. X. Lu, and L. S. Geng, Phys. Rev. C 105, 014308 (2022).
N. N. Ma, X. J. Bao, and H. F. Zhang, Chin. Phys. C 45, 024105 (2021).
Z. Yuan, D. Bai, Z. Ren, and Z. Wang, Chin. Phys. C 46, 024101 (2022).
T. L. Zhao, and H. F. Zhang, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 49, 105104 (2022).
N. J. Costiris, E. Mavrommatis, K. A. Gernoth, and J. W. Clark, Phys. Rev. C 80, 044332 (2009).
P. Li, J Bai, Z Niu, and Y. Niu, Sci. Sin.-Phys. Mech. Astron. 52, 252006 (2022).
D. Wu, C. L. Bai, H. Sagawa, S. Nishimura, and H. Q. Zhang, Phys. Rev. C 104, 054303 (2021).
Z. M. Niu, H. Z. Liang, B. H. Sun, W. H. Long, and Y. F. Niu, Phys. Rev. C 99, 064307 (2019).
F. G. Kondev, M. Wang, W. J. Huang, S. Naimi, and G. Audi, Chin. Phys. C 45, 030001 (2021).
T. Marketin, L. Huther, and G. Martínez-Pinedo, Phys. Rev. C 93, 025805 (2016).
F. Minato, Z. Niu, and H. Liang, Phys. Rev. C 106, 024306 (2022).
P. Müller, M. R. Mumpower, T. Kawano, W. D. Myers, At. Data Nucl. Data Tables 125, 1 (2019).
E. M. Ney, J. Engel, T. Li, and N. Schunck, Phys. Rev. C 102, 034326 (2020).
Y. F. Wang, X. Y. Zhang, Z. M. Niu, and Z. P. Li, Phys. Lett. B 830, 137154 (2022).
X. Wang, L. Zhu, and J. Su, Phys. Rev. C 104, 034317 (2021).
J. H. Bai, Z. M. Niu, B. Y. Sun, and Y. F. Niu, Phys. Lett. B 815, 136147 (2021).
Y. F. Wang, and Z. M. Niu, Nucl. Phys. Rev. 39, 273 (2022).
K. A. Gernoth, J. W. Clark, J. S. Prater, and H. Bohr, Phys. Lett. B 300, 1 (1993).
Z. Yuan, D. Tian, J. Li, and Z. Niu, Chin. Phys. C 45, 124107 (2021).
X. H. Wu, Z. X. Ren, and P. W. Zhao, Phys. Rev. C 105, L031303 (2022).
H. B. Ren, L. Wang, and X. Dai, Chin. Phys. Lett. 38, 050701 (2021).
Z. X. Yang, X. H. Fan, P. Yin, and W. Zuo, Phys. Lett. B 823, 136650 (2021).
R. D. Lasseri, D. Regnier, J. P. Ebran, and A. Penon, Phys. Rev. Lett. 124, 162502 (2020).
G. A. Negoita, J. P. Vary, G. R. Luecke, P. Maris, A. M. Shirokov, I. J. Shin, Y. Kim, E. G. Ng, C. Yang, M. Lockner, and G. M. Prabhu, Phys. Rev. C 99, 054308 (2019).
W. G. Jiang, G. Hagen, and T. Papenbrock, Phys. Rev. C 100, 054326 (2019).
Z. Zhang, X. B. Feng, and L. W. Chen, Chin. Phys. C 45, 064104 (2021).
Z. A. Wang, J. Pei, Y. Liu, and Y. Qiang, Phys. Rev. Lett. 123, 122501 (2019).
C. Y. Qiao, J. C. Pei, Z. A. Wang, Y. Qiang, Y. J. Chen, N. C. Shu, and Z. G. Ge, Phys. Rev. C 103, 034621 (2021).
Z. A. Wang, and J. Pei, Phys. Rev. C 104, 064608 (2021).
J. Y. Yi, C. Y. Qiao, J. C. Pei, Z. A. Wang, Y. J. Chen, N. C. Shu, Z. G. Ge, and F. R. Xu, Sci. Sin.-Phys. Mech. Astron. 52, 252013 (2022).
A. E. Lovell, A. T. Mohan, and P. Talou, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 47, 114001 (2020).
Q. F. Song, L. Zhu, H. Guo, and J. Su, Nucl. Sci. Tech. 34, 32 (2023).
J. Y. Tang, et al. (The CSNS Back-n Collaboration), Nucl. Sci. Tech. 32, 11 (2021).
M. T. Jin, S. Y. Xu, G. M. Yang, and J. Su, Nucl. Sci. Tech. 32, 96 (2021).
Q. F. Song, L. Zhu, and J. Su, Chin. Phys. C 46, 074108 (2022).
D. Peng, H. L. Wei, X. X. Chen, X. B. Wei, Y. T. Wang, J. Pu, K. X. Cheng, and C. W. Ma, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 49, 085102 (2022).
A. J. Koning, and D. Rochman, Nucl. Data Sheets 113, 2841 (2012).
E. Alhassan, D. Rochman, A. Vasiliev, M. Hursin, A. J. Koning, and H. Ferroukhi, Nucl. Sci. Tech. 33, 50 (2022).
T. X. Huang, X. H. Wu, and P. W. Zhao, Commun. Theor. Phys. 74, 095302 (2022).
Y. G. Ma, and S. Zhang, Influence of Nuclear Structure in Relativistic Heavy-Ion Collisions (Springer, Singapore, 2022).
C. Z. Shi, and Y. G. Ma, Nucl. Sci. Tech. 32, 66 (2021).
J. He, W. B. He, Y. G. Ma, and S. Zhang, Phys. Rev. C 104, 044902 (2021).
L. G. Pang, K. Zhou, and X. N. Wang, arXiv: 1906.06429.
Z. Gao, Y. Wang, Q. Li, and L. Liu, Sci. Sin.-Phys. Mech. Astron. 52, 252010 (2022).
S. A. Bass, A. Bischoff, J. A. Maruhn, H. Stocker, and W. Greiner, Phys. Rev. C 53, 2358 (1996).
F. Haddad, K. Hagel, J. Li, N. Mdeiwayeh, J. B. Natowitz, R. Wada, B. Xiao, C. David, M. Freslier, and J. Aichelin, Phys. Rev. C 55, 1371 (1997).
P. Xiang, Y. S. Zhao, and X. G. Huang, Chin. Phys. C 46, 074110 (2022).
F. Li, Y. Wang, Z. Gao, P. Li, H. Lu, Q. Li, C. Y. Tsang, and M. B. Tsang, Phys. Rev. C 104, 034608 (2021).
F. Li, Y. Wang, H. Lu, P. Li, Q. Li, and F. Liu, J. Phys. G-Nucl. Part. Phys. 47, 115104 (2020).
X. Zhang, X. Liu, Y. Huang, W. Lin, H. Zheng, R. Wada, A. Bonasera, Z. Chen, L. Chen, J. Han, R. Han, M. Huang, Q. Hu, Q. Leng, C. W. Ma, G. Qu, P. Ren, G. Tian, Z. Xu, Z. Yang, and L. Zhang, Phys. Rev. C 105, 034611 (2022).
L. Li, Y. X. Zhang, Y. Cui, and J. J. Liang, Sci. Sin.-Phys. Mech. Astron. 52, 252014 (2022).
L. Li, X. Chen, Y. Cui, Z. X. Li, and Y. X. Zhang, arXiv: 2201.12586.
L. Yang, C. J. Lin, Y. X. Zhang, P. W. Wen, H. M. Jia, D. X. Wang, N. R. Ma, F. Yang, F. P. Zhong, S. H. Zhong, and T. P. Luo, Phys. Lett. B 807, 135540 (2020).
B. Borderie, and J. D. Frankland, Prog. Particle Nucl. Phys. 105, 82 (2019).
Y. G. Ma, J. B. Natowitz, R. Wada, K. Hagel, J. Wang, T. Keutgen, Z. Majka, M. Murray, L. Qin, P. Smith, R. Alfaro, J. Cibor, M. Cinausero, Y. E. Masri, D. Fabris, E. Fioretto, A. Keksis, M. Lunardon, A. Makeev, N. Marie, E. Martin, A. Martinez-Davalos, A. Menchaca-Rocha, G. Nebbia, G. Prete, V. Rizzi, A. Ruangma, D. V. Shetty, G. Souliotis, P. Staszel, M. Veselsky, G. Viesti, E. M. Winchester, and S. J. Yennello, Phys. Rev. C 71, 054606 (2005).
Y. G. Ma, Phys. Rev. Lett. 83, 3617 (1999).
X. G. Deng, P. Danielewicz, Y. G. Ma, H. Lin, and Y. X. Zhang, Phys. Rev. C 105, 064613 (2022).
C. Liu, X. G. Deng, and Y. G. Ma, Nucl. Sci. Tech. 33, 52 (2020).
S. J. Yennello, E. C. Pollacco, K. Kwiatkowski, C. Volant, R. Dayras, Y. Cassagnou, R. Legrain, E. Norbeck, V. E. Viola, J. L. Wile, and N. R. Yoder, Phys. Rev. Lett. 67, 671 (1991).
R. Wang, Y. G. Ma, R. Wada, L. W. Chen, W. B. He, H. L. Liu, and K. J. Sun, Phys. Rev. Res. 2, 043202 (2020).
Y. D. Song, R. Wang, Y. G. Ma, X. G. Deng, and H. L. Liu, Phys. Lett. B 814, 136084 (2021).
M. B. Tsang, Y. Zhang, P. Danielewicz, M. Famiano, Z. Li, W. G. Lynch, and A. W. Steiner, Phys. Rev. Lett. 102, 122701 (2009).
L. Li, F. Y. Wang, and Y. X. Zhang, Nucl. Sci. Tech. 33, 58 (2022).
J. Liu, C. Gao, N. Wan, and C. Xu, Nucl. Sci. Tech. 32, 117 (2021).
A. W. Steiner, M. Prakash, J. M. Lattimer, and P. J. Ellis, Phys. Rep. 411, 325 (2005).
B. Li, L. Chen, and C. Ko, Phys. Rep. 464, 113 (2008).
B. A. Li, B. J. Cai, L. W. Chen, and J. Xu, Prog. Particle Nucl. Phys. 99, 29 (2018).
B. A. Li, B. J. Cai, W. J. Xie, and N. B. Zhang, Universe 7, 182 (2021).
Y. Zhang, M. Liu, C. J. Xia, Z. Li, and S. K. Biswal, Phys. Rev. C 101, 034303 (2022).
M. Centelles, X. Roca-Maza, X. Vinas, and M. Warda, Phys. Rev. Lett. 102, 122502 (2009).
B. Hu, W. Jiang, T. Miyagi, Z. Sun, A. Ekstrom, C. Forssen, G. Hagen, J. D. Holt, T. Papenbrock, S. R. Stroberg, and I. Vernon, Nat. Phys. 18, 1196 (2022).
H. L. Wei, X. Zhu, and C. Yuan, Nucl. Sci. Tech. 33, 111 (2022).
C. W. Ma, Y. P. Liu, H. L. Wei, J. Pu, K. X. Cheng, and Y. T. Wang, Nucl. Sci. Tech. 33, 6 (2022).
J. Xu, W. J. Xie, and B. A. Li, Phys. Rev. C 102, 044316 (2020).
Z. Zhang, and L. W. Chen, arXiv: 2207.03328.
P. Morfouace, C. Y. Tsang, Y. Zhang, W. G. Lynch, M. B. Tsang, D. D. S. Coupland, M. Youngs, Z. Chajecki, M. A. Famiano, T. K. Ghosh, G. Jhang, J. Lee, H. Liu, A. Sanetullaev, R. Showalter, and J. Winkelbauer, Phys. Lett. B 799, 135045 (2019).
F. P. Li, Y. J. Wang, and Q. F. Li, Nucl. Phys. Rev. 37, 825 (2020).
Y. Wang, F. Li, Q. Li, H. Lü, and K. Zhou, Phys. Lett. B 822, 136669 (2021).
Y. Wang, Z. Gao, H. Lü, and Q. Li, Phys. Lett. B 835, 137508 (2022).
M. Omana Kuttan, J. Steinheimer, K. Zhou, and H. Stöcker, arXiv: 2211.11670.
W. J. Xie, and B. A. Li, Astrophys. J. 899, 4 (2020).
W. J. Xie, and B. A. Li, Astrophys. J. 883, 174 (2019).
S. Soma, L. Wang, S. Shi, H. Stocker, and K. Zhou, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2022(8), 071 (2022).
E. Racah, S. Ko, P. Sadowski, W. Bhimji, C. Tull, S.-Y. Oh, P. Baldi, and Prabhat, in Revealing fundamental physics from the Daya Bay Neutrino Experiment using deep neural networks: Proceedings of the 2016 15th IEEE International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA), Anaheim, 2016, pp. 892–897.
Z. Y. Li, Z. Qian, J. H. He, W. He, C. X. Wu, X. Y. Cai, Z. Y. You, Y. M. Zhang, and W. M. Luo, Nucl. Sci. Tech. 33, 93 (2022).
Z. Qian, V. Belavin, V. Bokov, R. Brugnera, A. Compagnucci, A. Gavrikov, A. Garfagnini, M. Gonchar, L. Khatbullina, Z. Li, W. Luo, Y. Malyshkin, S. Piccinelli, I. Provilkov, F. Ratnikov, D. Selivanov, K. Treskov, A. Ustyuzhanin, F. Vidaich, Z. You, Y. Zhang, J. Zhu, and F. Manzali, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A 1010, 165527 (2021).
T. Li, Y. Chen, S. Wang, K. Han, H. Lin, K. Ni and W. Wang, arXiv: 2211.14992.
H. Qiao, C. Y. Lu, X. Chen, K. Han, X. D. Ji, and S. G. Wang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 61, 101007 (2018).
S. Delaquis, M. J. Jewell, I. Ostrovskiy, M. Weber, T. Ziegler, J. Dalmasson, L. J. Kaufman, T. Richards, J. B. Albert, G. Anton, I. Badhrees, P. S. Barbeau, R. Bayerlein, D. Beck, V. Belov, M. Breidenbach, T. Brunner, G. F. Cao, W. R. Cen, C. Chambers, B. Cleveland, M. Coon, A. Craycraft, W. Cree, T. Daniels, M. Danilov, S. J. Daugherty, J. Daughhetee, J. Davis, A. D. Mesrobian-Kabakian, R. DeVoe, J. Dilling, A. Dolgolenko, M. J. Dolinski, W. F. Jr., J. Farine, S. Feyzbakhsh, P. Fierlinger, D. Fudenberg, R. Gornea, G. Gratta, C. Hall, E. V. Hansen, D. Harris, J. Hoessl, P. Hufschmidt, M. Hughes, A. Iverson, A. Jamil, A. Johnson, A. Karelin, T. Koffas, S. Kravitz, R. Krücken, A. Kuchenkov, K. S. Kumar, Y. Lan, D. S. Leonard, G. S. Li, S. Li, C. Licciardi, Y. H. Lin, R. MacLellan, T. Michel, B. Mong, D. Moore, K. Murray, O. Njoya, A. Odian, A. Piepke, A. Pocar, F. Retiére, A. L. Robinson, P. C. Rowson, S. Schmidt, A. Schubert, D. Sinclair, A. K. Soma, V. Stekhanov, M. Tarka, J. Todd, T. Tolba, V. Veeraraghavan, J. L. Vuilleumier, M. Wagenpfeil, A. Waite, J. Watkins, L. J. Wen, U. Wichoski, G. Wrede, Q. Xia, L. Yang, Y. R. Yen, and O. Y. Zeldovich, J. Inst. 13, P08023 (2018).
R. Acciarri, C. Adams, R. An, J. Asaadi, M. Auger, L. Bagby, B. Baller, G. Barr, M. Bass, F. Bay, M. Bishai, A. Blake, T. Bolton, L. Bugel, L. Camilleri, D. Caratelli, B. Carls, R. C. Fernandez, F. Cavanna, H. Chen, E. Church, D. Cianci, G. H. Collin, J. M. Conrad, M. Convery, J. I. Crespo-Anadón, M. Del Tutto, D. Devitt, S. Dytman, B. Eberly, A. Ereditato, L. E. Sanchez, J. Esquivel, B. T. Fleming, W. Foreman, A. P. Furmanski, G. T. Garvey, V. Genty, D. Goeldi, S. Gollapinni, N. Graf, E. Gramellini, H. Greenlee, R. Grosso, R. Guenette, A. Hackenburg, P. Hamilton, O. Hen, J. Hewes, C. Hill, J. Ho, G. Horton-Smith, C. James, J. J. de Vries, C. M. Jen, L. Jiang, R. A. Johnson, B. J. P. Jones, J. Joshi, H. Jostlein, D. Kaleko, G. Karagiorgi, W. Ketchum, B. Kirby, M. Kirby, T. Kobilarcik, I. Kreslo, A. Laube, Y. Li, A. Lister, B. R. Littlejohn, S. Lockwitz, D. Lorca, W. C. Louis, M. Luethi, B. Lundberg, X. Luo, A. Marchionni, C. Mariani, J. Marshall, D. A. M. Caicedo, V. Meddage, T. Miceli, G. B. Mills, J. Moon, M. Mooney, C. D. Moore, J. Mousseau, R. Murrells, D. Naples, P. Nienaber, J. Nowak, O. Palamara, V. Paolone, V. Papavassiliou, S. F. Pate, Z. Pavlovic, D. Porzio, G. Pulliam, X. Qian, J. L. Raaf, A. Rafique, L. Rochester, C. R. von Rohr, B. Russell, D. W. Schmitz, A. Schukraft, W. Seligman, M. H. Shaevitz, J. Sinclair, E. L. Snider, M. Soderberg, S. Söldner-Rembold, S. R. Soleti, P. Spentzouris, J. Spitz, J. St. John, T. Strauss, A. M. Szelc, N. Tagg, K. Terao, M. Thomson, M. Toups, Y. T. Tsai, S. Tufanli, T. Usher, R. G. Van de Water, B. Viren, M. Weber, J. Weston, D. A. Wickremasinghe, S. Wolbers, T. Wongjirad, K. Woodruff, T. Yang, G. P. Zeller, J. Zennamo, and C. Zhang, J. Inst. 12, P03011 (2017).
M. P. Kuchera, R. Ramanujan, J. Z. Taylor, R. R. Strauss, D. Bazin, J. Bradt, and R. Chen, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A 940, 156 (2019).
P. Simkina, in Machine learning techniques for calorimetry: Proceedings of the 19th International Conference on Calorimetry in Particle Physics, Brighton, 2022.
F. Wang, D. Han, Y. Wang, C. Shen, Y. Li, I. Tyapkin, D. B. Rumenova, and Y. Li, J. Inst. 14, P05010 (2019).
Y. B. Yu, G. F. Liu, W. Xu, C. Li, W. M. Li, and K. Xuan, Nucl. Sci. Tech. 33, 28 (2022).
Y.-J. Jwa, G. D. Guglielmo, L. Arnold, L. Carloni, and G. Karagiorgi, arXiv: 2201.05638.
J. Duarte, S. Han, P. Harris, S. Jindariani, E. Kreinar, B. Kreis, J. Ngadiuba, M. Pierini, R. Rivera, N. Tran, and Z. Wu, J. Inst. 13, P07027 (2018).
J. Hermann, J. Spencer, K. Choo, A. Mezzacapo, W. M. C. Foulkes, D. Pfau, G. Carleo, and F. Noeí, arXiv: 2208.12590.
H. Saito, and M. Kato, J. Phys. Soc. Jpn. 87, 014001 (2018).
J. Han, L. Zhang, and W. E, J. Comput. Phys. 399, 108929 (2019).
A. Gnech, C. Adams, N. Brawand, G. Carleo, A. Lovato, and N. Rocco, Few-Body Syst. 63, 7 (2022).
A. Lovato, C. Adams, G. Carleo, and N. Rocco, Phys. Rev. Res. 4, 043178 (2022).
Y. L. Yang, and P. W. Zhao, Phys. Lett. B 835, 137587 (2022).
Y. L. Yang, and P. W. Zhao, arXiv: 2211.13998.
X. Z. Li, Q. X. Zhang, H. Y. Tan, Z. Q. Cheng, L. Q. Ge, G. Q. Zeng, and W. C. Lai, Nucl. Sci. Tech. 32, 143 (2021).
H. Arahmane, E. M. Hamzaoui, Y. Ben Maissa, and R. Cherkaoui El Moursli, Nucl. Sci. Tech. 32, 18 (2021).
Z. Zuo, H. R. Liu, Y. C. Yan, B. Q. Liu, and S. Zhang, Nucl. Sci. Tech. 32, 28 (2021).
Z. H. Wu, J. J. Bai, D. D. Zhang, G. Huang, T. B. Zhu, X. J. Chang, R. D. Liu, J. Lin, and J. A. Sun, Nucl. Sci. Tech. 32, 54 (2021).
S. Chen, T. Wang, Z. Zhang, R. Li, S. Yuan, R. Zhang, C. Yuan, C. Zhang, and J. Zhu, Phys. Rev. Appl. 19, 034028 (2023).
V. Havlíček, A. D. Córcoles, K. Temme, A. W. Harrow, A. Kandala, J. M. Chow, and J. M. Gambetta, Nature 567, 209 (2019).
W. Li, and D. L. Deng, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 65, 220301 (2022).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding authors
Additional information
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11875070, 11875323, 12275359, 11875125, 12147219, U2032145, 11705163, 11790320, 11790323, 11790325, 11975032, 11835001, 11935001, 11890710, 12147101, 11835002, 11705031, and 11961141003), the National Key R&D Program of China (Grant Nos. 2018 YFA0404404, 2018YFA0404403, and 2020YFE0202001), the Continuous Basic Scientific Research Project (Grant No. WDJC-2019-13), the Continuous Basic Scientific Research Project (Grant No. WDJC-2019-13), the funding of China Institute of Atomic Energy (Grant No. YZ222407001301), the Leading Innovation Project of the China National Nuclear Corporation (Grant Nos. LC192209000701, and LC202309000201), and the Guangdong Major Project of Basic and Applied Basic Research (Grant No. 2020B0301030008).
Rights and permissions
About this article
Cite this article
He, W., Li, Q., Ma, Y. et al. Machine learning in nuclear physics at low and intermediate energies. Sci. China Phys. Mech. Astron. 66, 282001 (2023). https://doi.org/10.1007/s11433-023-2116-0
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-023-2116-0