LHC@home

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 14 august 2020; verificările necesită 6 modificări .
LHC@home
Platformă BOINC
Dimensiunea de descărcare a software -ului 2 MB ( SixTrack )
Dimensiunea datelor încărcate de job 200-400 KB ( SixTrack )
Cantitatea de date despre job trimisă 35 KB ( SixTrack )
Spațiu pe disc 14 MB
Cantitatea de memorie folosită 70 MB
GUI nu (în dezvoltare)
Timp mediu de calcul al sarcinii 1-23 ore
termen limita 7 zile
Abilitatea de a utiliza GPU Nu
 Fișiere media la Wikimedia Commons

LHC@Home  este un proiect de calcul voluntar pe platforma BOINC , organizat de personalul CERN ( franceză:  Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire ) pentru a efectua calculele necesare pentru construcția și funcționarea Large Hadron Collider . În cursul acestor calcule, efectuate de voluntari pe computerele lor de acasă, comportamentul unui fascicul de particule încărcate este simulat pentru diverși parametri ai impactului asupra acestora al magneților de control al acceleratorului [1] folosind programul SixTrack . În cursul calculelor s-a luat în considerare posibilitatea de a adăuga la proiect module de calcul Garfield și ATLAS pentru a simula coliziunile fasciculelor de protoni în detectoare, dar acestea nu au fost niciodată implementate (cel puțin pe platforma BOINC) [2] . S-a luat în considerare și posibilitatea utilizării proiectului LHC@home pentru a procesa datele experimentale obținute, totuși, principalele dificultăți sunt asociate cu o cantitate mare de informații necesare pentru a fi transferate pe computere la distanță (sute de gigaocteți ) [ 3] . Pentru această sarcină, sistemul de rețea LCG este mai convenabil .

Proiectul rulează sub controlul unui manager de calcul distribuit ( ing.  BOINC Manager ), făcând calcule în fundal și necesitând periodic o conexiune la Internet pentru a primi sarcini noi și a trimite rezultatele calculelor.

Calculele din cadrul proiectului au început pe platforma BOINC în septembrie 2004 [4] . Inițial, numărul participanților la proiect a fost limitat și s-a ridicat la 1.000 de persoane, apoi acest număr a fost majorat în mod repetat și ca urmare a fost anulat în cele din urmă. Începând cu 5 iunie 2010, la proiect au participat peste 99.000 de utilizatori (254.000 de computere ) din 182 de țări. În perioada februarie 2009 – septembrie 2011, s-au eliberat misiuni extrem de rar; din 19 septembrie 2011 s-a reluat eliberarea de misiuni [4] . În martie 2011, a fost lansat proiectul LHC@Home 2.0 (Test4Theory), al cărui scop este de a simula coliziunile fasciculului de protoni.

Sixtrack

Programul simulează mișcarea a 60 de particule care se deplasează de-a lungul inelului de accelerație timp de 1.000.000 de cicluri, ceea ce corespunde la mai puțin de 10 secunde din timpul real în care fasciculele sunt în accelerator [5] . Repetând lansarea programului de mai multe ori, este posibilă selectarea configurației parametrilor magneților, în care fasciculul rămâne stabil în timpul mișcării de-a lungul inelului de accelerație (are o orbită periodică stabilă, nu haotică ). Datele obținute în timpul simulării sunt folosite pentru a evita situațiile în care fasciculul de particule poate deveni instabil în timpul experimentelor reale (care, în cel mai bun caz, poate duce la o creștere locală rapidă a temperaturii, în urma căreia magneții pot trece de la supraconductori la normal, urmată de căderea fasciculului și oprirea acceleratorului timp de câteva ore, iar în cel mai rău caz, până la defecțiunea unor detectoare) [6] . În timpul simulării, este, de asemenea, posibil să se ia în considerare efectele interacțiunii electromagnetice a ciorchinilor în compoziția fasciculelor în timpul mișcării lor ( Instabilități colective ) și coliziuni în detectoare ( efectul Beam-beam în engleză )  , fără de care este imposibil să crească numărul de ciorchini dintr-un fascicul, numărul de particule încărcate dintr-un ciorchine și, respectiv, luminozitatea ciocnitorului în ansamblu.  

Istoricul dezvoltării [7]

SixTrack a fost dezvoltat de Frank Schmidt[ când? ] ( Ing.  Frank Schmidt ) bazat pe un program dezvoltat anterior pentru modelarea fasciculelor de ciocnizor electroni-pozitroni DESY [8] . În 2003, Eric McIntosh și Andreas Wagner de la  departamentul IT al CERN au început să testeze screensaver -ul Compact Physics Screen Saver (CPSS) , care rula programul SixTrack în fundal pe computerele angajaților CERN. În ianuarie 2004, Ben Segal și François Gray au venit cu ideea de a populariza ideea de calcul distribuit pentru a familiariza publicul larg cu provocările de calcul cu care se confruntă CERN. Puțin mai târziu, în colaborare cu Dave Andersen ( ing. Dave Anderson ), directorul Institutului SETI , cu ajutorul studenților Christian Søttrup ( ing. Christian Søttrup ) și Jakob Pedersen ( ing. Jakob Pedersen ), care lucrau la redactarea tezelor de master la acel moment , sub conducerea lui Ben Segal, a început adaptarea modulului de calcul pentru platforma BOINC în curs de dezvoltare [9] (puțin mai târziu, studentul Karl Chen s-a alăturat echipei de dezvoltare ). Studentul Yasenko Zhivanov ( ing. Jasenko Zivanov ) a dezvoltat partea grafică. Studenții finlandezi Kalle Happonen și Markku Degerholm au înființat partea de server a proiectului, care a permis testarea alfa și beta pe 25 de mașini până în septembrie 2004, mai întâi ca parte a CERN, și apoi cu implicarea utilizatorilor BOINC cu experiență, ceea ce în cele din urmă a crescut numărul de participanți activi la proiect la 6.000.            

În noiembrie 2006, managementul proiectului a fost transferat în afara CERN la Universitatea din Londra , iar în august 2011 proiectul a revenit din nou la CERN.

LHC@Home 2.0 (Test4Theory)

În prezent, există și un proiect LHC@home 2.0 , care este deschis tuturor [10] . Scopul acestui proiect este de a simula coliziuni ale fasciculelor de protoni în scopul comparării ulterioare a datelor experimentale și modelului obținute și identificarea abaterilor. Proiectul include, de asemenea, simulări ale potențialelor manifestări ale „ New Physics ” în afara Modelului Standard [11] .

Pentru ca proiectul să funcționeze, pe lângă programul BOINC Manager , este necesară și mașina virtuală VirtualBox , în care se lansează sistemul de operare Scientific Linux și se efectuează calculele corespunzătoare.

ATLAS@Home

Tot în iunie 2014 a fost lansat proiectul ATLAS@Home , al cărui scop este simularea coliziunilor de particule în cadrul detectorului ATLAS cu același nume , în plus față de grila LCG.

Fapte

Vezi și

Note

  1. ↑ Elemente: Sistemul magnetic LHC
  2. ↑ LHC@home Arhivat 2 octombrie 2010.
  3. ↑ LHC@home
  4. ↑ 1 2 BOINCstats | LHC@Home - Prezentare generală a creditelor Arhivat 19 iulie 2006.
  5. ↑ 1 2 Simulări numerice
  6. ↑ Fiz. Rev. ST Accel. Beams 13, 061002 (2010): Protecția mașinii legată de fascicul pentru experimentele CERN Large Hadron Collider
  7. ↑ Istoricul SixTrack în LHC@home
  8. ↑ LHC@home Arhivat 2 octombrie 2010.
  9. ↑ Pagina de pornire Fat Bat
  10. ↑ Elemente: Proiectul LHC@home 2.0 este deschis publicului Arhivat 12 septembrie 2011.
  11. ↑ Simulări de fizică de înaltă energie | LHC@home 2.0

Link -uri

Discuții despre proiect pe forumuri: