| LHC@home | |
|---|---|
| Plošina | BOINC |
| Velikost stahování softwaru | 2 MB ( SixTrack ) |
| Velikost načtených dat úlohy | 200–400 kB ( SixTrack ) |
| Množství odeslaných dat úlohy | 35 kB ( SixTrack ) |
| Místo na disku | 14 MB |
| Využité množství paměti | 70 MB |
| GUI | ne (ve vývoji) |
| Průměrná doba výpočtu úkolu | 1-23 hodin |
| Uzávěrka | 7 dní |
| Schopnost používat GPU | Ne |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
LHC@Home je dobrovolnický počítačový projekt na platformě BOINC organizovaný zaměstnanci CERN ( francouzsky Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire ) za účelem provedení výpočtů nezbytných pro konstrukci a provoz Velkého hadronového urychlovače . V průběhu těchto výpočtů, prováděných dobrovolníky na jejich domácích počítačích, je pomocí programu SixTrack simulováno chování svazku nabitých částic pro různé parametry dopadu řídicích magnetů urychlovače na ně [1] . V průběhu výpočtů byla zvažována možnost doplnění projektu o výpočtové moduly Garfield a ATLAS pro simulaci srážek protonových svazků v detektorech, které však nebyly nikdy implementovány (alespoň na platformě BOINC) [2] . Zvažovala se i možnost využití projektu LHC@home pro zpracování získaných experimentálních dat, nicméně hlavní potíže jsou spojeny s velkým množstvím informací potřebných k přenosu do vzdálených počítačů (stovky gigabajtů ) [ 3] . Pro tento úkol je vhodnější mřížkový systém LCG .
Projekt běží pod kontrolou správce distribuovaných výpočtů ( angl. BOINC Manager ), který provádí výpočty na pozadí a pravidelně vyžaduje připojení k internetu pro příjem nových úloh a odesílání výsledků výpočtů.
Výpočty v rámci projektu byly zahájeny na platformě BOINC v září 2004 [4] . Zpočátku byl počet účastníků projektu omezen na 1000 osob, poté byl tento počet opakovaně navyšován a v důsledku toho byl nakonec zrušen. K 5. červnu 2010 se projektu zúčastnilo více než 99 000 uživatelů (254 000 počítačů ) ze 182 zemí. V období od února 2009 do září 2011 byly úkoly vydávány extrémně zřídka, od 19. září 2011 bylo vydávání úkolů obnoveno [4] . V březnu 2011 byl spuštěn projekt LHC@Home 2.0 (Test4Theory), jehož účelem je simulace srážek protonových svazků.
Program simuluje pohyb 60 částic pohybujících se po prstenci urychlovače po dobu 1 000 000 cyklů, což odpovídá méně než 10 sekundám reálného času, kdy jsou paprsky v urychlovači [5] . Mnohonásobným opakováním spuštění programu je možné zvolit konfiguraci parametrů magnetů, při které paprsek zůstává stabilní při pohybu po urychlovacím prstenci (má stabilní periodickou, nikoli chaotickou dráhu). Data získaná během simulace se používají k tomu, aby se předešlo situacím, kdy by se svazek částic mohl stát nestabilním během skutečných experimentů (což může v nejlepším případě vést k rychlému místnímu zvýšení teploty, v důsledku čehož mohou magnety přejít ze supravodivého do normální, následuje pokles paprsku a zastavení urychlovače na několik hodin, v nejhorším případě až selhání některých detektorů) [6] . Při simulaci je také možné zohlednit vlivy elektromagnetické interakce shluků ve složení paprsků při jejich pohybu ( Collective instability ) a kolize v detektorech ( anglicky Beam-beam effect ) , bez kterých není možné zvýšit počet shluků ve svazku, počet nabitých částic ve svazku, respektive svítivost urychlovače jako celku.
SixTrack byl vyvinut Frankem Schmidtem[ kdy? ] ( Eng. Frank Schmidt ) na základě dříve vyvinutého programu pro modelování svazků elektron-pozitronového urychlovače DESY [8] . V roce 2003 začali Eric McIntosh a Andreas Wagner z IT oddělení CERNu testovat spořič obrazovky Compact Physics Screen Saver (CPSS) , který spouštěl program SixTrack na pozadí na počítačích zaměstnanců CERN. V lednu 2004 přišli Ben Segal a François Gray s myšlenkou zpopularizovat myšlenku distribuované výpočetní techniky s cílem seznámit širokou veřejnost s výpočetními problémy, kterým CERN čelí. O něco později ve spolupráci s Davem Andersenem ( angl. Dave Anderson ), ředitelem SETI Institute , za pomoci studentů Christiana Søttrupa ( ang. Christian Søttrup ) a Jakoba Pedersena ( ang. Jakob Pedersen ), kteří pracovali v té době na psaní diplomových prací , pod vedením Bena Segala byla zahájena adaptace výpočtového modulu pro rodící se platformu BOINC [9] ( o něco později se k vývojovému týmu připojil student Karl Chen ). Grafickou část vyvinul student Yasenko Zhivanov ( Ing. Jasenko Zivanov ). Finští studenti Kalle Happonen a Markku Degerholm vytvořili serverovou část projektu, která do září 2004 umožnila alfa a beta testování na 25 strojích, nejprve v rámci CERNu a poté se zapojením zkušených uživatelů BOINC, což nakonec zvýšilo počet aktivních účastníků projektu na 6 000.
V listopadu 2006 bylo řízení projektu převedeno mimo CERN na University of London a v srpnu 2011 se projekt opět vrátil do CERNu.
V současné době také existuje projekt LHC@home 2.0 , který je otevřený všem [10] . Účelem tohoto projektu je simulovat srážky svazků protonů s cílem následného porovnání získaných experimentálních a modelových dat a identifikace odchylek. Součástí projektu jsou také simulace potenciálních projevů „ nové fyziky “ mimo standardní model [11] .
Aby projekt fungoval, je kromě programu BOINC Manager zapotřebí virtuální stroj VirtualBox , ve kterém se spustí operační systém Scientific Linux a provedou se příslušné výpočty.
V červnu 2014 byl také spuštěn projekt ATLAS@Home , jehož účelem je kromě LCG mřížky simulovat srážky částic v rámci stejnojmenného detektoru ATLAS .
Diskuse k projektu na fóru:
| Dobrovolné počítačové projekty | |
|---|---|
| Astronomie |
|
| Biologie a medicína |
|
| poznávací |
|
| Podnebí |
|
| Matematika |
|
| Fyzické a technické |
|
| Víceúčelový |
|
| jiný |
|
| Utility |
|
| Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) | |||
|---|---|---|---|
| Cyklický urychlovač budoucnosti |
| ||
| Velký hadronový urychlovač s vysokou svítivostí |
| ||
| Velký hadronový urychlovač |
| ||
| Velký elektron-pozitronový srážeč |
| ||
| Proton Super Synchrotron |
| ||
| Protonový synchrotron |
| ||
| Lineární urychlovače |
| ||
| Další urychlovače a experimenty |
| ||
| příbuzný | |||