LHC@casa

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LHC@casa
Plataforma BOINC
Tamaño de descarga de software 2 MB ( Seis pistas )
Tamaño cargado de datos de trabajo 200-400 KB ( seis pistas )
Cantidad de datos de trabajo enviados 35 KB ( seis pistas )
Espacio en disco 14 MB
Cantidad de memoria utilizada 70 MB
interfaz gráfica de usuario no (en desarrollo)
Tiempo promedio de cálculo de tareas 1-23 horas
plazo 7 días
Posibilidad de usar GPU No
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LHC@Home  es un proyecto informático voluntario en la plataforma BOINC , organizado por personal del CERN ( en francés:  Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire ) para realizar los cálculos necesarios para la construcción y operación del Gran Colisionador de Hadrones . En el transcurso de estos cálculos, realizados por voluntarios en sus ordenadores domésticos, se simula el comportamiento de un haz de partículas cargadas para varios parámetros del impacto sobre ellas de los imanes de control del acelerador [1] utilizando el programa SixTrack . En el curso de los cálculos, se consideró la posibilidad de agregar al proyecto módulos de cálculo Garfield y ATLAS para simular colisiones de haces de protones en detectores, pero nunca se implementaron (al menos en la plataforma BOINC) [2] . También se consideró la posibilidad de utilizar el proyecto LHC@home para procesar los datos experimentales obtenidos, sin embargo, las principales dificultades están asociadas a una gran cantidad de información necesaria para ser transferida a ordenadores remotos (cientos de gigabytes ) [ 3] . Para esta tarea, el sistema de rejilla LCG es más conveniente .

El proyecto se ejecuta bajo el control de un administrador de computación distribuida ( ing.  BOINC Manager ), realiza cálculos en segundo plano y requiere periódicamente una conexión a Internet para recibir nuevas tareas y enviar los resultados de los cálculos.

Los cálculos dentro del proyecto comenzaron en la plataforma BOINC en septiembre de 2004 [4] . Inicialmente, el número de participantes del proyecto era limitado y ascendía a 1000 personas, luego este número se incrementó repetidamente y, como resultado, finalmente se canceló. Al 5 de junio de 2010, más de 99 000 usuarios (254 000 computadoras ) de 182 países han participado en el proyecto. En el período de febrero de 2009 a septiembre de 2011, las asignaciones se emitieron muy raramente; a partir del 19 de septiembre de 2011, se reanudó la emisión de asignaciones [4] . En marzo de 2011 se puso en marcha el proyecto LHC@Home 2.0 (Test4Theory), cuyo objetivo es simular colisiones de haces de protones.

Seis pistas

El programa simula el movimiento de 60 partículas moviéndose a lo largo del anillo del acelerador durante 1.000.000 de ciclos, lo que corresponde a menos de 10 segundos del tiempo real que los haces están en el acelerador [5] . Repitiendo el lanzamiento del programa muchas veces, es posible seleccionar la configuración de los parámetros de los imanes, en los que el haz permanece estable durante el movimiento a lo largo del anillo acelerador (tiene una órbita periódica estable, no caótica ). Los datos obtenidos durante la simulación se utilizan para evitar situaciones en las que el haz de partículas pueda volverse inestable durante los experimentos reales (lo que, en el mejor de los casos, puede provocar un rápido aumento local de la temperatura, por lo que los imanes pueden pasar de superconductores a normal, seguida de la caída del haz y la parada del acelerador durante varias horas, y en el peor de los casos, hasta el fallo de algunos detectores) [6] . Durante la simulación, también es posible tener en cuenta los efectos de la interacción electromagnética de los haces en la composición de los haces durante su movimiento ( inestabilidades colectivas ) y las colisiones en los detectores ( efecto inglés  Beam-beam ) , sin los cuales es imposible aumentar la número de racimos en un haz, el número de partículas cargadas en un racimo y, respectivamente, la luminosidad del colisionador como un todo.  

Historial de desarrollo [7]

SixTrack fue desarrollado por Frank Schmidt[ ¿cuándo? ] ( Ing.  Frank Schmidt ) basado en un programa previamente desarrollado para modelar haces del colisionador electrón-positrón DESY [8] . En 2003, Eric McIntosh y Andreas Wagner del departamento de  TI del CERN comenzaron a probar el protector de pantalla Compact Physics Screen Saver ( CPSS ) , que ejecutaba el programa SixTrack en segundo plano en las computadoras de los empleados del CERN. En enero de 2004, a Ben Segal y François Gray se les ocurrió la idea de popularizar la idea de la computación distribuida para familiarizar al público en general con los desafíos computacionales que enfrenta el CERN. Un poco más tarde, en colaboración con Dave Andersen ( ing. Dave Anderson ), director del Instituto SETI , con la ayuda de los estudiantes Christian Søttrup ( ing. Christian Søttrup ) y Jakob Pedersen ( ing. Jakob Pedersen ), quienes estaban trabajando en la redacción de tesis de maestría en ese momento , bajo el liderazgo de Ben Segal, se inició la adaptación del módulo de cálculo para la naciente plataforma BOINC [9] ( un poco más tarde, el estudiante Karl Chen se unió al equipo de desarrollo ). El estudiante Yasenko Zhivanov ( Ing. Jasenko Zivanov ) desarrolló la parte gráfica. Los estudiantes finlandeses Kalle Happonen y Markku Degerholm establecieron el lado del servidor del proyecto, lo que permitió realizar pruebas alfa y beta en 25 máquinas en septiembre de 2004, primero como parte del CERN y luego con la participación de usuarios experimentados de BOINC, lo que finalmente aumentó el número de participantes activos del proyecto a 6.000.            

En noviembre de 2006, la gestión del proyecto se transfirió fuera del CERN a la Universidad de Londres , y en agosto de 2011 el proyecto volvió al CERN nuevamente.

LHC@Home 2.0 (Test4Theory)

Actualmente, también existe un proyecto LHC@home 2.0 , que está abierto a todos [10] . El propósito de este proyecto es simular colisiones de haces de protones con el objetivo de la posterior comparación de los datos experimentales y del modelo obtenidos y la identificación de desviaciones. El proyecto también incluye simulaciones de posibles manifestaciones de la " Nueva Física " fuera del Modelo Estándar [11] .

Para que el proyecto funcione, además del programa BOINC Manager , se requiere la máquina virtual VirtualBox , en la cual se lanza el sistema operativo Scientific Linux y se realizan los cálculos correspondientes.

ATLAS@Home

También en junio de 2014 se puso en marcha el proyecto ATLAS@Home , cuyo objetivo es simular colisiones de partículas en el marco del detector ATLAS del mismo nombre además de la rejilla LCG.

Hechos

Véase también

Notas

  1. ↑ Elementos: Sistema Magnético LHC
  2. ↑ LHC@home Archivado el 2 de octubre de 2010.
  3. ↑ LHC@home
  4. ↑ 1 2 BOINCestadísticas | LHC@Home - Resumen de créditos Archivado el 19 de julio de 2006.
  5. ↑ 1 2 Simulaciones numéricas
  6. ↑ Físico. Rvdo. Aceleración ST Beams 13, 061002 (2010): Protección de máquinas relacionada con haces para los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN
  7. ↑ Historial de SixTrack en LHC@home
  8. ↑ LHC@home Archivado el 2 de octubre de 2010.
  9. ↑ Página de inicio de Fat Bat
  10. ↑ Elementos: el proyecto LHC@home 2.0 se abre al público Archivado el 12 de septiembre de 2011.
  11. ↑ Simulaciones de física de alta energía | LHC@casa 2.0

Enlaces

Discusión del proyecto en los foros: