LHC@home

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. august 2020; checks kræver 6 redigeringer .
LHC@home
Platform BOINC
Software download størrelse 2 MB ( SixTrack )
Jobdata indlæst størrelse 200-400 KB ( SixTrack )
Mængden af ​​sendt jobdata 35 KB ( SixTrack )
Diskplads _ 14 MB
Brugt mængde hukommelse 70 MB
GUI nej (under udvikling)
Gennemsnitlig opgaveberegningstid 1-23 timer
deadline 7 dage
Mulighed for at bruge GPU Ingen
 Mediefiler på Wikimedia Commons

LHC@Home  er et frivilligt computerprojekt på BOINC-platformen , organiseret af CERN -medarbejdere ( fransk:  Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire ) for at udføre de beregninger, der er nødvendige for konstruktionen og driften af ​​Large Hadron Collider . I løbet af disse beregninger, udført af frivillige på deres hjemmecomputere, simuleres adfærden af ​​en stråle af ladede partikler for forskellige parametre for påvirkningen på dem af acceleratorkontrolmagneterne [1] ved hjælp af SixTrack - programmet . I løbet af beregningerne blev muligheden for at tilføje Garfield- og ATLAS-beregningsmoduler til projektet for at simulere kollisioner af protonstråler i detektorer overvejet, men de blev aldrig implementeret (i hvert fald på BOINC-platformen) [2] . Muligheden for at bruge LHC@home-projektet til at behandle de opnåede eksperimentelle data blev også overvejet, men de største vanskeligheder er forbundet med en stor mængde information, der skal overføres til fjerncomputere (hundredevis af gigabyte ) [ 3] . Til denne opgave er LCG - gittersystemet mere bekvemt .

Projektet kører under kontrol af en distribueret computing manager ( eng.  BOINC Manager ), der laver beregninger i baggrunden og kræver periodisk en internetforbindelse for at modtage nye opgaver og sende beregningsresultater.

Beregninger inden for projektet startede på BOINC platformen i september 2004 [4] . I første omgang var antallet af projektdeltagere begrænset og beløb sig til 1.000 personer, derefter blev dette antal gentagne gange øget og som følge heraf endeligt aflyst. Fra den 5. juni 2010 har mere end 99.000 brugere (254.000 computere ) fra 182 lande deltaget i projektet. I perioden fra februar 2009 til september 2011 blev opgaver udstedt yderst sjældent, fra 19. september 2011 blev opgaveudstedelsen genoptaget [4] . I marts 2011 blev projektet LHC@Home 2.0 (Test4Theory) lanceret, hvis formål er at simulere protonstrålekollisioner.

Sixtrack

Programmet simulerer bevægelsen af ​​60 partikler, der bevæger sig langs acceleratorringen i 1.000.000 cyklusser, hvilket svarer til mindre end 10 sekunder af den realtid, strålerne er i acceleratoren [5] . Ved at gentage lanceringen af ​​programmet mange gange er det muligt at vælge konfigurationen af ​​parametrene for magneterne, hvor strålen forbliver stabil under bevægelse langs acceleratorringen (den har en stabil periodisk, ikke kaotisk kredsløb). De data, der er opnået under simuleringen, bruges til at undgå situationer, hvor partikelstrålen kan blive ustabil under virkelige eksperimenter (hvilket i bedste fald kan føre til en hurtig lokal temperaturstigning, som følge af, at magneterne kan gå fra superledende til normal, efterfulgt af strålefald og stop af speederen i flere timer, og i værste fald til svigt af nogle detektorer) [6] . Under simulering er det også muligt at tage højde for virkningerne af elektromagnetisk vekselvirkning af bundter i sammensætningen af ​​stråler under deres bevægelse ( Kollektive ustabiliteter ) og kollisioner i detektorer ( engelsk  Beam-beam effect ) , uden hvilke det er umuligt at øge antal bundter i en stråle, antallet af ladede partikler i et bundt og henholdsvis lysstyrken af ​​kollideren som helhed.  

Udviklingshistorie [7]

SixTrack er udviklet af Frank Schmidt[ hvornår? ] ( eng.  Frank Schmidt ) baseret på et program, der tidligere er udviklet til modellering af stråler fra elektron-positron-kollideren DESY [8] . I 2003 begyndte Eric McIntosh og Andreas Wagner fra CERNs IT -  afdeling at teste CPSS- skærmskåneren (Compact Physics Screen Saver) , som kørte SixTrack-programmet i baggrunden på CERN-medarbejderes computere. I januar 2004 kom Ben Segal og François Gray med ideen om at popularisere ideen om distribueret computing for at gøre offentligheden bekendt med de beregningsmæssige udfordringer, som CERN står over for. Lidt senere i samarbejde med Dave Andersen ( eng. Dave Anderson ), direktør for SETI Instituttet , med hjælp fra de studerende Christian Søttrup ( eng. Christian Søttrup ) og Jakob Pedersen ( eng. Jakob Pedersen ), som arbejdede på at skrive masterafhandlinger på det tidspunkt , under ledelse af Ben Segal, blev tilpasningen af ​​beregningsmodulet til den spirende BOINC platform [9] påbegyndt ( lidt senere sluttede studerende Karl Chen sig til udviklingsteamet ). Eleven Yasenko Zhivanov ( eng. Jasenko Zivanov ) udviklede den grafiske del. De finske studerende Kalle Happonen og Markku Degerholm satte serversiden af ​​projektet op, som tillod alfa- og beta-testning på 25 maskiner i september 2004, først som en del af CERN, og derefter med involvering af erfarne BOINC-brugere, hvilket til sidst øgede antallet af aktive projektdeltagere til 6.000.            

I november 2006 blev ledelsen af ​​projektet overført uden for CERN til University of London , og i august 2011 vendte projektet tilbage til CERN igen.

LHC@Home 2.0 (Test4Theory)

I øjeblikket er der også et LHC@home 2.0-projekt , som er åbent for alle [10] . Formålet med dette projekt er at simulere kollisioner af protonstråler med henblik på efterfølgende sammenligning af de opnåede forsøgs- og modeldata og identifikation af afvigelser. Projektet omfatter også simuleringer af potentielle manifestationer af " Ny Fysik " uden for Standardmodellen [11] .

For at projektet skal fungere, kræves der foruden BOINC Manager-programmet den virtuelle maskine VirtualBox , hvor Scientific Linux -operativsystemet startes og de tilsvarende beregninger udføres.

ATLAS@Home

Også i juni 2014 blev ATLAS@Home- projektet lanceret , hvis formål er at simulere partikelkollisioner inden for rammerne af ATLAS -detektoren af ​​samme navn ud over LCG-nettet.

Fakta

Se også

Noter

  1. ↑ Elementer: LHC Magnetic System
  2. ↑ LHC@home Arkiveret 2. oktober 2010.
  3. ↑ LHC@home
  4. ↑ 1 2 BOINCstats | LHC@Home - Kreditoversigt Arkiveret 19. juli 2006.
  5. ↑ 1 2 Numeriske simuleringer
  6. ↑ Fysisk. Rev. ST Accel. Beams 13, 061002 (2010): Strålerelateret maskinbeskyttelse til CERN Large Hadron Collider-eksperimenterne
  7. ↑ SixTrack historie i LHC@home
  8. ↑ LHC@home Arkiveret 2. oktober 2010.
  9. ↑ Fat Bat-hjemmeside
  10. ↑ Elementer: LHC@home 2.0-projektet åbner for offentligheden Arkiveret 12. september 2011.
  11. ↑ Højenergifysiksimuleringer | LHC@home 2.0

Links

Diskussion af projektet i foraene: