-9.2 C
Czech
Pondělí 2. února 2026
Protext ČTKStudenti z Česka vytvořili v CERN systém, který pomáhá vědcům

Studenti z Česka vytvořili v CERN systém, který pomáhá vědcům

Praha 15. května 2024 (PROTEXT) – Studenti tuzemské soukromé vysoké školy Unicorn University se mohou pochlubit nebývalým úspěchem. Vytvořili informační systém ITk Production Database, který zaznamenává každý detail o všech součástkách vnitřního detektoru pro experiment ATLAS – součást urychlovače částic v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN). Práce na vývoji informačního systému začaly v roce 2017 a od té doby se systém používá a rozvíjí. V současné době je téměř dokončený a může se tak začít plně využívat. Projekt realizoval zakladatel společnosti Unicorn Vladimír Kovář a ředitel IT Unicorn University Marek Beránek. Průběžně jim s tím pomáhala desítka studentů.

Detektor částic je klíčovou součástí urychlovače, na kterém se uskuteční další kolo experimentu ATLAS. „Nevýhodou tohoto detektoru je, že je umístěn hluboko v zemi a jakmile se experiment rozjede, tak se k němu deset let nesmí. Navíc je složen z přibližně milionu součástek, které během experimentu nelze vyměnit nebo opravit, protože jsou vysoce radioaktivní,“ upřesňuje Vladimír Kovář, majitel společnosti Unicorn.

Informační systém ITk Production Database slouží k evidenci digitálních dvojčat součástek, které tvoří vnitřní detektor experimentu ATLAS. „To znamená, že každý prvek, z něhož je detektor složen, je podroben několikanásobné kontrole a duplikaci, což zahrnuje důkladné kontroly a testování od výroby po instalaci. Digitální dvojče přístroje obsahuje podrobný seznam všech součástek, včetně nejmenších šroubků a čipů, a dokonce i použitého lepidla. Systém také sleduje trasu, kterou jednotlivé komponenty do CERN putovaly, což je klíčové pro zajištění bezchybného fungování detektoru po celou dobu desetiletého experimentu. Všichni zúčastnění odborníci se shodují, že přesná, striktní a formální evidence je správná cesta,“ dodává Vladimír Kovář.

Hledání částic temné hmoty

CERN je domovem největšího a nejsložitějšího experimentálního zařízení na světě -Velkého hadronového urychlovače (LHC). Nachází se nedaleko švýcarské Ženevy ve 100 metrů hlubokém tunelu, který má obvod 27 kilometrů. V jeho útrobách se uskutečňují srážky protonů, jež vědcům umožňují pozorovat, co se ve vesmíru odehrávalo bezprostředně po velkém třesku. „V hlavním urychlovacím prstenci LHC jsou protony urychlovány téměř na rychlost světla. K udržení protonů na kruhové dráze a jejich dalšímu urychlování slouží silná elektromagnetická pole, generovaná supravodivými magnety,“ vysvětluje Marek Beránek, ředitel IT na Unicorn University.

Urychlovač částic obsahuje několik detektorů, v nichž dochází ke srážkám protonů a vědci sledují, co se s částicemi děje. Největším z detektorů je právě ATLAS, který se může pochlubit impozantními rozměry: je vysoký 25 metrů, dlouhý 45 metrů a váží 7 tisíc tun. Během experimentu v něm každou sekundu probíhá více než miliarda interakcí částic, což odpovídá rychlosti přenosu dat srovnatelné s tím, jako by v jeden moment všichni lidé na Zemi vedli 20 simultánních telefonních hovorů.

Pouze jedna z milionu srážek v detektoru je vyhodnocena jako potenciálně zajímavá a je uložena pro další studium. Detektor sleduje a identifikuje částice, které jsou klíčové pro zkoumání široké škály fyzikálních jevů, včetně studia Higgsova bosonu, top kvarku, a pro hledání dalších rozměrů a částic tvořících temnou hmotu. ATLAS je navržen tak, aby dokázal pozorovat až 1,7 miliardy proton-protonových srážek za sekundu, přičemž celkový objem dat přesahuje 60 milionů megabajtů za sekundu.

Rozhodnutí o uchování dat z události je učiněno méně než 2,5 mikrosekundy po jejím vzniku. Během této krátké doby jsou data o události dočasně uložena ve vyrovnávací paměti. Pokud je událost vyhodnocena jako relevantní, předává se softwarovému spouštěči druhé úrovně, který může zpracovat až 100 tisíc událostí za sekundu. „Tento spouštěč provádí během pouhých 200 mikrosekund velmi podrobnou analýzu každé zaznamenané kolizní události, zkoumá data z konkrétních oblastí detektoru. Nakonec vybírá přibližně tisíc událostí za sekundu, které jsou předány do systému pro ukládání dat, kde probíhá jejich offline analýza. A právě při nedávné rekonstrukci vnitřního detektoru, která měla za cíl zvýšit jeho výkonnost a umožnit vědcům odhalit další informace, se na tomto procesu podílel také tým studentů z Unicorn University,“ vysvětluje Beránek.

Dokonalejší systém díky českým studentům

Díky novému systému ITk Production Database, vytvořenému v digitální stavebnici Unicorn Universe a provozovanému na internetové službě Plus4U, mají vědci k dispozici detailní informace o vyrobených součástkách. „K dnešnímu dni systém obsahuje záznamy o téměř 800 tisících součástkách a 9 milionech provedených testech. V březnu 2024 bylo do systému přidáno 4 GB dat, a z něj bylo staženo více než 105 GB dat. Během roku 2023 bylo v aplikaci spuštěno přes 85 milionů operací a jen za první tři měsíce roku 2024 dalších 20 milionů. Tyto údaje ilustrují klíčovou roli systému v operacích detektoru,“ uvádí Beránek a dodává, že systém nyní využívá více než 1,1 tisíc uživatelů z přibližně 140 institucí po celém světě, což ukazuje na jeho zásadní význam pro mezinárodní fyzikální společenství.

„Navíc vznikají desítky dalších softwarových produktů, které vyvíjejí vědecké instituce se zaměřením především na analýzu dat uložených v našem informačním systému, ke kterým přistupují přes API (aplikační rozhraní). Jedná se o různé analytické nástroje v Pythonu a dalších programovacích jazycích, které umožňují vědcům efektivně analyzovat shromážděná data a extrahovat z nich cenné informace pro další výzkum. A to by bez naší jedinečné architektury nebylo možné,“ uzavírá Beránek.

Digitální stavebnice Unicorn Universe a architektura

Na softwarové architektuře, která tvoří jádro digitální stavebnice Unicorn Universe, pracuje majitel Unicornu Vladimír Kovář již od roku 2014. „Vždy bylo mou hlavní motivací vyrábět softwarová řešení továrním způsobem, zkrátka to sekat jako Baťa cvičky. Jsem také velkým fanouškem stavebnice Lego,a když toto spojíte s internetem věcí, cloudovými technologiemi a různými koncovými zařízeními jako jsou mobily, notebooky, chytré televize a tablety, které používají HTML5 a JavaScript, získáte základy pro vytvoření naší stavebnice,“ popisuje Kovář. Dodává, že kromě řešení pro CERN, jeho týmy systematicky vyvíjí i další produkty, jako jsou vzdělávací online kurzy Red Monster, zelené energetické certifikáty nebo systémy Damas pro obchod s elektřinou. „Loni jsme postavili v naší architektuře takových systémů 92,“ uzavírá Kovář.

Podpora inovací a vzdělávání

Zapojení studentů a vědeckých institucí do vývoje ITk Production Database nejen podporuje technický pokrok projektu, ale také poskytuje cenné vzdělávací příležitosti pro budoucí generace vědců. Na projektu se podílela zhruba desítka studentů z Unicorn University. Někteří z nich měli vývoj aplikace pro CERN jako téma bakalářské nebo diplomové práce, jiní vývoj zahrnuli do své praxe. Spolupráci Unicorn University s tak prestižní institucí, jakou je CERN, zaštítily veřejné instituce, ČVUT, Akademie věd a Karlova univerzita.

 

Unicorn University je renomovaná soukromá vysoká škola, která nabízí kvalitní vysokoškolské vzdělání v oblasti informačních technologií, byznysu a datové analýzy. Soustředí se na systematické vzdělávání odborníků v akreditovaných bakalářských a magisterských programech s cílem maximalizace konkurenční výhody pro jejich budoucí uplatnění. Promyšlený vzdělávací systém řádně shrnuje a předává vyvážený komplex znalostí složený ze standardů dobré odvětvové praxe, aplikované výzkumné činnosti, korporátního přístupu a partnerské spolupráce s oborovými leadery.

 

Zdroj: PP Partners Prague

 

ČTK Connect ke zprávě vydává obrazovou přílohu, která je k dispozici na adrese http://www.protext.cz.

 

 

Reklama

Doporučujeme

Bad Bunny přepsal dějiny Grammy a vítězství věnoval lidem, kteří opustili svou vlast

Bad Bunny se stal jednou z největších hvězd letošních Grammy a jeho vítězství se zapíše do dějin. Poprvé v historii totiž cenu za Album roku získalo španělsky zpívané album. Portorický hudebník svůj triumf věnoval lidem, kteří museli opustit domov, aby mohli jít za svými sny.

Kandidátka slibující tvrdý postup proti zločinu vyhrála prezidentské volby v Kostarice

Laura Fernández vyhrála prezidentské volby v Kostarice hned v prvním kole a vyhne se druhému kolu. Kampaň postavila na pokračování tvrdého postupu proti kriminalitě v době, kdy země řeší nárůst násilí spojeného s drogovými gangy.

Krypto firmy žádají odklad nové povinnosti v EU

Evropské krypto firmy narazily na nepříjemnou realitu: jedna licence jim nemusí stačit. Pokud platforma pracuje se stabilními mincemi navázanými na oficiální měnu a zároveň umožňuje jejich využití pro platby, může nově potřebovat ještě druhé povolení podle pravidel pro platební služby. V praxi to znamená víc papírování, delší schvalování a také vyšší náklady.

KOMENTÁŘ: Americkou pokladnici povede jestřáb Warsh? Paradoxní volba zatlačila na bitcoin 

Příštím předsedou Fedu se s největší pravděpodobností stane Kevin Warsh, který už v instituci před dvaceti lety působil. Donald Trump si vybírá nového nominanta, aby mohl po vyšachování Jeroma Powella více ovlivňovat monetární politiku. Warsh se ale možná nedá tak lacino zastrašit. Jeho tvrdé postoje zřejmě poslaly bitcoin do červených čísel.

Francouzský gigant Capgemini prodává dceřinou firmu kvůli smlouvě s ICE

Francouzský technologický gigant Capgemini prodává svou americkou dceřinou společnost, která má smlouvu s Imigračním a celním úřadem (ICE). Ten čelí ostré kritice po zabití dvou amerických občanů v Minneapolis.

Írán si předvolal velvyslance EU kvůli označení íránských gard za teroristy

Írán si dnes předvolal všechny velvyslance Evropské unie působící na jeho území. Protestuje tím proti rozhodnutí všech ministrů zahraničí zemí EU, kteří se minulý týden shodli na zařazení íránských revolučních gard na unijní seznam teroristických organizací. Informovala o tom agentura AP.

Íránský nejvyšší vůdce varoval USA před válkou

Íránský duchovní vůdce a faktický vládce islámské republiky Alí Chámeneí prohlásil, že jakýkoli útok Spojených států vyústí v regionální válku a obvinil je ze snahy získat obrovské zdroje ropy a zemního plynu. Americko-íránská jednání pokračují.

Ukrajina hlásí po nočních ruských útocích nejméně šest zraněných

Nejméně šest zraněných si vyžádaly útoky, které Rusko v noci na dnešek podniklo na různých místech Ukrajiny. Vyplývá to z hlášení ukrajinských úřadů. Podle gubernátora ruské Belgorodské oblasti Vjačeslava Gladkova dva lidé zemřeli při požáru v domě, který zasáhl ukrajinský dron.

Čtyři Britové zemřeli po dovolené na Kapverdách, rodiny chystají žaloby

Kapverdy řeší opakované vlny vážných žaludečních onemocnění u turistů. Čtyři Britové zemřeli během několika měsíců poté, co na ostrovech onemocněli. Rodiny mluví o chaosu na místních klinikách a tvrdí, že se o rizicích dozvěděly pozdě.

Fosilní firmy mohou nést náklady klimatických škod podle chystané dohody OSN

Státy znovu otevírají debatu, kdo zaplatí účet za klimatickou krizi. Na stole leží návrh globálních daňových pravidel pod hlavičkou OSN. Míří na zisky fosilních firem i majetek nejbohatších lidí planety. Vyjednávání pokračuje v New Yorku a napětí roste.

BYD po slabých lednových prodejích táhl dolů čínské elektromobilky

Akcie čínských výrobců elektromobilů v Hongkongu v pondělí oslabily poté, co lednové prodeje naznačily, že poptávka na největším automobilovém trhu světa slábne. Největší tlak dopadl na BYD, který spustil vlnu výprodejů v celém sektoru.

Zelenskyj: Další jednání o míru mezi USA, Ukrajinou a Ruskem začne ve středu

Další kolo mírových rozhovorů mezi Spojenými státy, Ukrajinou a Ruskem se uskuteční v Abú Zabí 4. a 5. února, napsal dnes na síti X ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj. Schůzka zástupců těchto tří zemí se ve Spojených arabských emirátech měla konat už dnes, k tomu ale Zelenskyj nic nesdělil. Místopředseda ruské bezpečnostní rady Dmitrij Medveděv řekl, že po nástupu amerického prezidenta Donalda Trumpa jsou jednání s Američany produktivnější.

Ruský dronový útok zabil v Dnipru dva lidi

Kyjev/Moskva 1. února (ČTK) - Ruský dronový útok v noci na dnešek zabil v Dnipru dva lidi, uvedl na platformě Telegram náčelník vojenské správy Dněpropetrovské oblasti Oleksandr Hanža. Po dvou útocích v Záporoží pak utrpělo zranění šest lidí, uvedl šéf správy Záporožské oblasti Ivan Fedorov. Moskva útočí především na dopravní spoje a na energetiku, napsal na síti X ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj. Rusko dnes podle agentury Interfax oznámilo dobytí dvou vesnic v Charkovské a Doněcké oblasti.

Republikánům se po doplňovacích volbách v Texasu snížila většina ve sněmovně

Republikánům se po doplňovacích volbách v americkém státě Texas zmenšila už tak těsná většina ve Sněmovně reprezentantů. Křeslo po loni zemřelém kongresmanovi Sylvesteru Turnerovi obsadí demokrat Christian Menefee, informovala dnes agentura AP. Do senátu v Texasu se pak dostal další demokrat Taylor Rehmet.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama