LHC@home

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 augusti 2020; kontroller kräver 6 redigeringar .
LHC@home
Plattform BOINC
Storlek för nedladdning av programvara 2 MB ( SixTrack )
Job Data Loaded Storlek 200-400 KB ( SixTrack )
Mängd jobbdata som skickats 35 KB ( SixTrack )
Diskutrymme _ 14 MB
Använd mängd minne 70 MB
GUI nej (under utveckling)
Genomsnittlig tid för uppgiftsberäkning 1-23 timmar
deadline 7 dagar
Möjlighet att använda GPU Nej
 Mediafiler på Wikimedia Commons

LHC@Home  är ett frivilligt datorprojekt på BOINC-plattformen , organiserat av CERN- personal ( franska:  Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire ) för att utföra de beräkningar som krävs för konstruktion och drift av Large Hadron Collider . Under dessa beräkningar, utförda av frivilliga på sina hemdatorer, simuleras beteendet hos en stråle av laddade partiklar för olika parametrar för påverkan på dem av acceleratorkontrollmagneterna [ 1] med hjälp av SixTrack - programmet . Under beräkningarna övervägdes möjligheten att lägga till beräkningsmoduler Garfield och ATLAS till projektet för att simulera kollisioner av protonstrålar i detektorer, men de implementerades aldrig (åtminstone på BOINC-plattformen) [2] . Möjligheten att använda LHC@home-projektet för att bearbeta den erhållna experimentella data övervägdes också, men de största svårigheterna är förknippade med en stor mängd information som behövs för att överföras till fjärrdatorer (hundratals gigabyte ) [ 3] . För denna uppgift är LCG - nätsystemet bekvämare .

Projektet drivs under kontroll av en distribuerad datorhanterare ( eng.  BOINC Manager ), som gör beräkningar i bakgrunden och kräver periodvis en Internetanslutning för att ta emot nya uppgifter och skicka beräkningsresultat.

Beräkningar inom projektet startade på BOINC-plattformen i september 2004 [4] . Till en början var antalet projektdeltagare begränsat och uppgick till 1 000 personer, sedan ökades detta antal upprepade gånger och som ett resultat avbröts det slutligen. Den 5 juni 2010 har mer än 99 000 användare (254 000 datorer ) från 182 länder deltagit i projektet. Under perioden februari 2009 till september 2011 utfärdades uppdrag ytterst sällan, från och med den 19 september 2011 återupptogs uppdragsutgivandet [4] . I mars 2011 lanserades projektet LHC@Home 2.0 (Test4Theory), vars syfte är att simulera protonstrålekollisioner.

Sixtrack

Programmet simulerar rörelsen av 60 partiklar som rör sig längs acceleratorringen under 1 000 000 cykler, vilket motsvarar mindre än 10 sekunder av den reala tiden som strålarna befinner sig i acceleratorn [5] . Genom att upprepa lanseringen av programmet många gånger är det möjligt att välja konfigurationen av parametrarna för magneterna, där strålen förblir stabil under rörelse längs acceleratorringen (den har en stabil periodisk, inte kaotisk bana). Data som erhålls under simuleringen används för att undvika situationer där partikelstrålen kan bli instabil under verkliga experiment (vilket i bästa fall kan leda till en snabb lokal temperaturökning, vilket gör att magneterna kan gå från supraledande till normal, följt av strålfall och stopp av gaspedalen i flera timmar, och i värsta fall till fel på vissa detektorer) [6] . Under simulering är det också möjligt att ta hänsyn till effekterna av elektromagnetisk interaktion mellan buntar i sammansättningen av strålar under deras rörelse ( Kollektiva instabiliteter ) och kollisioner i detektorer ( Engelska  Beam-beam effect ) , utan vilka det är omöjligt att öka antal buntar i en stråle, antalet laddade partiklar i ett gäng respektive kolliderarens ljusstyrka som helhet.  

Utvecklingshistorik [7]

SixTrack utvecklades av Frank Schmidt[ när? ] ( Eng.  Frank Schmidt ) baserat på ett program som tidigare utvecklats för att modellera strålar av elektron-positronkollideren DESY [8] . 2003 började Eric McIntosh och Andreas Wagner från CERNs  IT-avdelning testa skärmsläckaren Compact Physics Screen Saver ( CPSS ) , som körde SixTrack-programmet i bakgrunden på CERN-anställdas datorer. I januari 2004 kom Ben Segal och François Gray på idén att popularisera idén om distribuerad datoranvändning för att göra allmänheten bekant med de beräkningsutmaningar som CERN står inför. Lite senare, i samarbete med Dave Andersen ( eng. Dave Anderson ), chef för SETI Institute , med hjälp av studenterna Christian Søttrup ( eng. Christian Søttrup ) och Jakob Pedersen ( eng. Jakob Pedersen ), som arbetade med att skriva masteruppsatser vid den tiden, under ledning av Ben Segal, påbörjades anpassningen av beräkningsmodulen för den begynnande BOINC-plattformen [9] ( lite senare kom studenten Karl Chen med i utvecklingsteamet ). Student Yasenko Zhivanov ( eng. Jasenko Zivanov ) utvecklade den grafiska delen. De finska studenterna Kalle Happonen och Markku Degerholm satte upp serversidan av projektet, vilket möjliggjorde alfa- och betatestning på 25 maskiner i september 2004, först som en del av CERN, och sedan med inblandning av erfarna BOINC-användare, vilket så småningom ökade antalet aktiva projektdeltagare till 6 000.            

I november 2006 överfördes ledningen av projektet utanför CERN till University of London , och i augusti 2011 återvände projektet till CERN igen.

LHC@Home 2.0 (Test4Theory)

För närvarande finns det också ett LHC@home 2.0-projekt , som är öppet för alla [10] . Syftet med detta projekt är att simulera kollisioner av protonstrålar med syfte att efterföljande jämförelse av erhållna experiment- och modelldata och identifiering av avvikelser. Projektet inkluderar också simuleringar av potentiella manifestationer av " ny fysik " utanför standardmodellen [11] .

För att projektet ska fungera krävs förutom programmet BOINC Manager den virtuella maskinen VirtualBox , där operativsystemet Scientific Linux startas och motsvarande beräkningar utförs.

ATLAS@Home

Även i juni 2014 lanserades ATLAS@Home- projektet , vars syfte är att simulera partikelkollisioner inom ramen för ATLAS- detektorn med samma namn utöver LCG-nätet.

Fakta

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Element: LHC Magnetic System
  2. ↑ LHC@home Arkiverad 2 oktober 2010.
  3. ↑ LHC@home
  4. ↑ 1 2 BOINCstats | LHC@Home - Kreditöversikt Arkiverad 19 juli 2006.
  5. ↑ 1 2 Numeriska simuleringar
  6. ↑ Phys. Varv. ST Accel. Beams 13, 061002 (2010): Strålrelaterat maskinskydd för CERN Large Hadron Collider-experimenten
  7. ↑ SixTrack-historik i LHC@home
  8. ↑ LHC@home Arkiverad 2 oktober 2010.
  9. ↑ Hemsida för fet fladdermus
  10. ↑ Elements: LHC@home 2.0-projektet öppnar för allmänheten Arkiverad 12 september 2011.
  11. ↑ Högenergifysiksimuleringar | LHC@home 2.0

Länkar

Diskussion om projektet i forumen: