БАТАВИЯ, Иллинойс - Сотни ученых из коллаборации DZero в Национальной ускорительной лаборатории Ферми Министерства энергетики используют технологии будущего для обработки данных физики элементарных частиц уже сегодня. Используя грид-вычисления, объекты в шести странах мира начали обеспечивать вычислительную мощность, эквивалентную 3000 процессорам Pentium III с тактовой частотой 1 гигагерц, для обработки большего количества экспериментальных данных, чем когда-либо прежде. Через шесть месяцев компьютеры будут обрабатывать 250 терабайт упомянутого приглашенного ученого Фермилаборатории Даниэля Вике, находящегося в отпуске из Университета Вупперталя, Германия, который возглавляет усилия по переработке.«DZero имеет долгую историю использования вычислительных ресурсов за пределами Fermilab, включая проект 2003 года по отправке гораздо меньшего объема данных за пределы площадки для повторной обработки. было бы возможно в пять раз больше компьютеров."
Поскольку новые данные регистрируются с помощью детектора DZero на Тэватроне, самом мощном в мире ускорителе частиц, расположенном в Батавии, штат Иллинойс, они обрабатываются в форму, пригодную для использования физиками. Кластер из тысячи компьютерных процессоров, предназначенных для вычислений DZero в Fermilab, занят обработкой недавно полученных данных.
«Компьютерная ферма DZero может обрабатывать около четырех миллионов событий в день», - сказал Майк Дисбург, управляющий фермой. «В Fermilab мы обрабатываем данные в режиме реального времени, поэтому даже без поступления новых данных на повторную обработку данных за три года потребуется три года. Чтобы сделать это за шесть месяцев, нам нужно искать вычислительные ресурсы по всему миру.."
Повторная обработка сохраненных данных необходима, когда физики и ученые-компьютерщики добились значительных успехов. Исследователи постоянно пытаются оптимизировать программное обеспечение, чтобы быстрее обрабатывать каждое событие столкновения, и понимание физиками сложного детектора DZero также неуклонно улучшается.
«Наши ученые всегда придумывают новые идеи, лучшие способы калибровки детекторов или отслеживания частиц», - сказал представитель DZero Джерри Блейзи. «Мы ждем, пока многие из этих идей будут включены в программное обеспечение, а затем проводим повторную обработку. Повторно обработанные данные улучшат полную физическую программу, включая обнаружение топ-кварков и других элементарных частиц, а также поиски бозона Хиггса и новых явлений, таких как суперсимметрия."
По мере обработки каждого события столкновения программное обеспечение извлекает дополнительную информацию из больших баз данных, что требует постоянной совместной работы нескольких сложных вспомогательных систем. Затем эта система должна быть адаптирована для работы на компьютерных системах во многих различных средах с множеством различных конфигураций. Исследователи из Fermilab и участвующих организаций почти год работали над тем, чтобы текущая переработка прошла гладко.
«Усилия по повторной обработке расширяют возможности нашего программного обеспечения и инфраструктуры, чтобы мы могли извлечь максимальную физику из данных, собранных детектором DZero», - сказал Дуган О'Нил из Университета Саймона Фрейзера, участник исследования. Сотрудничество WestGrid. «Сетка позволяет DZero лучше использовать удаленные человеческие ресурсы, а также вычислительные мощности. Участие в повторной обработке является важным техническим вкладом для нашей группы, а также дает нам опыт, необходимый для понимания того, как эффективно анализировать данные удаленно."
Канадский WestGrid, Техасский университет в Арлингтоне, CCIN2P3 в Лионе, Франция, и FZU в Чешской Республике - первые сотрудничающие сайты, удаленно перерабатывающие данные DZero. Вскоре последуют вычислительные центры и грид-проекты в Университете Оклахомы, GridKa в Германии, а также GridPP и PPARC в Великобритании. Ученые Fermilab надеются в конечном итоге добавить сотрудничающие сайты в Бразилии, Индии, Корее и Китае.
Учреждения, которые традиционно не сотрудничали в эксперименте DZero, также вносят свой вклад в переработку. Университет Висконсина в настоящее время предоставляет вычислительную мощность, а ресурсы Фермилаб, в первую очередь предназначенные для эксперимента CMS на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРНе, скоро начнут переработку. В конечном итоге исследователи надеются использовать ресурсы, распределенные по нескольким международным сетям, включая Open Science Grid и LHC Computing Grid.
Эксперимент DZero - результат сотрудничества около 650 ученых из более чем 80 учреждений США и 19 зарубежных стран. Список сотрудничающих учреждений можно найти на веб-сайте DZero.
Fermilab управляется Universities Research Association, Inc., консорциумом из 90 исследовательских университетов, для Управления науки Министерства энергетики США.