We designed a new meta-heuristic algorithm named Photon Search Algorithm (PSA) in this paper, which is motivated by photon properties in the field of physics. The physical knowledge involved in this paper includes three main concepts: Principle of Constancy of Light Velocity, Uncertainty Principle and Pauli Exclusion Principle. Based on these physical knowledges, we developed mathematical formulations and models of the proposed algorithm. Moreover, in order to confirm the convergence capability of the algorithm proposed, we compared it with 7 unimodal benchmark functions and 23 multimodal benchmark functions. Experimental results indicate that PSA has better global convergence and higher searching efficiency. Although the performance of the algorithm in solving the optimal solution of certain functions is slightly inferior to that of the existing heuristic algorithm, it is better than the existing algorithm in solving most functions. On balance, PSA has relatively better convergence performance than the existing metaheuristic algorithms.
The Standard Model (SM) does not provide an information for 26% of dark matter of the universe. In the dark sector, dark matter is supposed to be linked with the hypothetical particles called dark photons that have similar role to photons in electromagnetic interaction in the SM. Besides astronomical observation, there are studies to find dark matter candidates using accelerators. In this paper, we searched for dark photons using future electron-positron colliders, including Circular Electron Positron Collider (CEPC)/CEPC, Future Circular Collider (FCC-ee)/Innovative Detector for Electron-positron Accelerator (IDEA), and International Linear Collider (ILC)/International Large Detector (ILD). Using the parameterized response of the detector simulation of Delphes, we studied the sensitivity of a double dark photon mode at each accelerator/detector. The signal mode is double dark photon decay channel, e+e- → A'A', where A' (dark photon with spin 1) decaying into a muon pair. We used MadGraph5 to generate Monte Carlo (MC) events by means of a Simplified Model. We found the dark photon mass at which the cross-sections were the highest for each accelerator to obtain the maximum number of events. In this paper we show the expected number of dark photon signal events and the detector efficiency of each accelerator. The results of this study can facilitate in the dark photon search by future electron-positron accelerators.
The universe is thought to be filled with not only Standard Model (SM) matters but also dark matters. Dark matter is thought to play a major role in its construction. However, the identity of dark matter is as yet unknown, with various search methods from astrophysical observartion to particle collider experiments. Because of the cross-section that is a thousand times smaller than SM particles, dark matter research requires a large amount of data processing. Therefore, optimization and parallelization in High Performance Computing is required. Dark matter in hypothetical hidden sector is though to be connected to dark photons which carries forces similar to photons in electromagnetism. In the recent analysis, it was studied using the decays of a dark photon at collider experiments. Based on this, we studies double dark photon decays at lepton colliders. The signal channels are e+e- → A'A' and e+e- → A'A'γ where dark photon A' decays dimuon. These signal channels are based on the theory that dark photons only decay into heavily charged leptons, which can explain the muon magnetic momentum anomaly. We scanned the cross-section according to the dark photon mass in experiments. MadGraph5 was used to generate events based on a simplified model. Additionally, to get the maximum expected number of events for the double dark photon channel, the detector efficiency for several center of mass (CM) energy were studied using Delphes and MadAnalysis5 for performance comparison. The results of this study will contribute to the search for double dark photon channels at lepton colliders.
The synthesis of the 3D images is the most important part of the virtual reality. The photon mapping is the best method for reality in the 3D graphics. This paper presents an architecture for photon mapping applications on SOC devices. The proposed architecture reduces the computation time to photonmap search and radiance estimation. Also this architecture is implemented by a SIMD processor which trades parallelism for frequency of operation.
This work proposes a new efficient meta-heuristic optimization algorithm called Gamma Ray Interactions Based Optimization (GRIBO). The algorithm mimics different energy loss processes of a gamma-ray photon during its passage through a matter. The proposed novel algorithm has been applied to search for the global minima of 30 standard benchmark functions. The paper also considers solving real optimization problem in the field of nuclear engineering, radioisotope identification. The results are compared with those obtained by the Particle Swarm Optimization, Genetic Algorithm, Gravitational Search Algorithm and Grey Wolf Optimizer algorithms. The comparisons indicate that the GRIBO algorithm is able to provide very competitive results compared to other well-known meta-heuristics.
The universe has been ionized in the post-reionization by several photon contributors. The dominant source to produce the hydrogen ionizing photons is not revealed so far. Faint quasars have been expected to generate UV photon budgets required to maintain ionization state of universe. Observational limits, however, hinder to discover them despite their higher number density than bright one. Consequently, the influence of faint quasars on post-reionization are not considered sufficiently. Therefore, a survey to find faint quasars at z ~ 5 is crucial to determine the main ionizing source in the post-reionization era. Deep images from the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC SSP) allow us to search for quasar swith low luminosities in the ELAIS-N1 field. J band information are obtained by the Infrared Medium-deep Survey (IMS) and the UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS) - Deep ExtragalacticSurvey (DXS). Faint quasar candidates were selected from several multi-band color cut criteria based on simulated quasars on color-color diagram. To choose the reliable candidates with possible Lyman break, we have performed medium-bands observations. Whether a candidate is a quasar or a dwarf star contamination was decided by results from chi-square minimization of quasar/dwarf model fitting. Spectroscopic follow-up observations confirm three quasars at z ~ 5. 100% spectral confirmation success rate implies that the medium-band observations effectively select faint quasars with strong Lyman alpha emission.
Purpose: The goal of this study was to develop a new index as an objective reference for evaluating current and newly developed indices used for osteoporosis screening based on dental images. Its name; IDIOS, stands for Index of Dental-imaging Indices of Osteoporosis Screening. Materials and Methods: A comprehensive PubMed search was conducted to retrieve studies on dental imaging-based indices for osteoporosis screening. The results of the eligible studies, along with other relevant criteria, were used to develop IDIOS, which has scores ranging from 0 (0%) to 15 (100%). The indices presented in the studies we included were then evaluated using IDIOS. Results: The 104 studies that were included utilized 24, 4, and 9 indices derived from panoramic, periapical, and computed tomographic/cone-beam computed tomographic techniques, respectively. The IDIOS scores for these indices ranged from 0 (0%) to 11.75 (78.32%). Conclusion: IDIOS is a valuable reference index that facilitates the evaluation of other dental imaging-based osteoporosis screening indices. Furthermore, IDIOS can be utilized to evaluate the accuracy of newly developed indices.
The search for high-density recording materials has been one of most active and vigorous field in the field of magnetism. $FePt-L1_{0}$ nanoparticle has emerged as a potential candidate because of its high anisotropy. In this paper, we provide an overview of recent work at Argonne National Laboratory that contributes to the ongoing dialogue concerning the relation between structure and properties of the FePt nanoparticle system. In particular we discuss the ability to control structure and properties via dosing with Cr. Cr-dosed FePt films were grown via molecular beam epitaxy and annealed at $550^{\circ}C$ in an ultrahigh vacuum chamber, and were studied with the surface magneto-optic Kerr effect (SMOKE), scanning electron microscopy (SEM) and x-ray magnetic circular dichroism (XMCD). We found that small dosage of Cr helps to generate $L1_{0}$ phase FePt magnetic nanoparticles with small size, defined shape and regular spatial distribution on MgO (001) substrate. The nanostructures are ferromagnetic with high magnetic coercivity (${\sim}0.9T$) and magnetic easy axis in the desired out-of-plane orientation. We also show that controlling the lateral region where nanostructures exist is possible via artificial patterning with Cr.
The frustrated magnet has been regarded as a system that could be a promising host material for the quantum spin liquid (QSL). However, it is difficult to determine the spin configuration and the corresponding mechanism in this system, because of its geometrical frustration (i.e., crystal structure and symmetry). Herein, we systematically investigate one of the geometrically frustrated magnets, the $TbB_4$ compound. Using resonant soft x-ray scattering (RSXS), we explored its spin configuration, as well as Tb's quadrupole. Comprehensive evaluations of the temperature and photon energy/polarization dependences of the RSXS signals reveal the mechanism of spin reorientation upon cooling down, which is the sophisticated interplay between the Tb spin and the crystal symmetry rather than its orbit (quadrupole). Our results and their implications would further shed a light on the search for possible realization of QSL.
광자(Photon)이나 전자기파(Electromagnetic Wave) 등의 형태로 직접 열을 전달하는 특징을 가지고 있는 복사열전달은 중간 매질의 열전달 관여여부에 따라 표면복사(Surface Radiation)와 기체복사(Gas Radiation)의 형태로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 원통 형상에서의 표면복사에 대해 미지의 복사물성치들을 역해석 방법을 이용해 역추정하였다. 이때, 효율적인 역해석을 위해 반발 입자 군집 최적화(Repulsive Particle Swarm Optimization, RPSO) 알고리즘을 역해석 기법으로 채택하였다. 이로부터 얻은 해의 수렴성과 정확도 등을 기존의 유전알고리즘(GA) 결과와 비교해 봄으로써, 표면복사 현상에 대한 역해석의 적용 가능성을 고찰하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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