Reklama
1.1 C
Czech
Čtvrtek 9. dubna 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

Král Karel a Cartier dávají šanci nové generaci hodinářů

Luxusní značka šperků a hodinek a královská nadace spojují síly. Vzniká program, který otevírá dveře do světa precizního řemesla a dává šanci těm, kteří chtějí tvořit skutečné hodinářské umění.

Medveděv se v Monte Carlu zhroutil a utrpěl nejhorší porážku kariéry

Daniil Medveděv zažil v Monte Carlu jeden z nejhorších dnů své kariéry. V utkání proti Matteo Berrettini naprosto odešel. Prohrál 0:6, 0:6 a poprvé v životě inkasoval takzvaný double bagel.

Migrující sladkovodní ryby mizí rekordním tempem

Populace migrujících sladkovodních ryb po celém světě se od roku 1970 propadly zhruba o 81 procent. Jde o jeden z nejprudších poklesů mezi obratlovci. Ryby, které jsou závislé na dlouhých a propojených říčních systémech, narážejí na stále větší množství překážek a jejich přirozené tahy se rychle rozpadají.

Řecko už příští rok zakáže sociální sítě dětem pod patnáct let

Řecko hodlá už příští rok zakázat přístup k sociálním sítím dětem mladším 15 let. Zařadilo se tak mezi rostoucí počet evropských zemí, které se snaží omezit vliv online platforem na mladistvé.

Příměří mezi USA a Íránem uvítali šéf OSN či Německo, vyzvali k trvalému míru

Generální tajemník OSN António Guterres uvítal dvoutýdenní příměří mezi USA a Íránem, uvedl podle agentury AFP jeho mluvčí. Šéf OSN zároveň vyzval všechny strany konfliktu, aby pracovaly na dosažení trvalého míru na Blízkém východě. Příměří vítá také německý kancléř Friedrich Merz, podle něhož je nyní nutné vyjednat trvalý mír.

KLDR odpálila několik balistických střel, uvedl Soul

Severní Korea dnes a v úterý odpálila několik blíže nespecifikovaných balistických střel směrem k Japonskému moři, uvedla jihokorejská armáda. O jaký typ střel šlo, nyní analyzují jihokorejské a americké zpravodajské služby. Informovaly o tom světové agentury.

Ceny ropy klesají. Ale na jak dlouho?

Cenové šoky na trhu s ropou v posledních dnech ve středu vystřídala úleva. Ceny ropy Brent i WTI klesly pod 100 dolarů za barel poté, co americký prezident Donald Trump souhlasil s dvoutýdenním příměřím.

Americká novinářka unesená v Iráku byla propuštěna

Americká novinářka Shelly Kittleson, kterou unesli v Bagdádu členové proíránské milice Katáib Hizballáh, byla propuštěna, uvedl ministr zahraničí Marco Rubio.

Ropná skvrna z íránské lodi ohrožuje chráněné mangrovy

Ropná skvrna z poškozené íránské lodi se šíří směrem k jedné z nejcennějších mokřadních oblastí na Blízkém východě. Únik paliva míří k mangrovovým porostům Hara, které jsou klíčovým útočištěm pro tažné ptáky, mořské želvy i řadu dalších druhů.

Netanjahu podle médií podpořil příměří USA s Íránem, na Libanon se nevztahuje

Izraelský premiér Benjamin Netanjahu dnes uvedl, že podporuje dvoutýdenní příměří mezi USA a Íránem. Zdůraznil však, že se tato dohoda nevztahuje na Libanon, kde se již více než měsíc odehrávají boje mezi izraelskou armádou a proíránským hnutím Hizballáh, uvedla izraelská média. Prostředník mezi Washingtonem a Teheránem, pákistánský premiér Šahbáz Šaríf, v dřívějším vyjádření uvedl, že příměří bude platit v celém regionu Blízkého východu, včetně Libanonu.

Morgan Stanley může spustit svůj bitcoinový ETF už ve středu

Morgan Stanley může už ve středu rozjet vlastní spotový bitcoinový ETF. Pro trh by to byl důležitý moment, protože jde o první takový fond od velké americké banky. Investorům nabídne jednodušší cestu k bitcoinu bez toho, aby ho museli sami nakupovat a bezpečně uchovávat.

Výhružky Íránu jako poslední kapka. Od Trumpa se odvrací už i jeho spojenci

Americký prezident Donald Trump dál ztrácí podporu v americké společnosti. Po vulgárních výhružkách směrem k Íránu dokonce čelil výzvám k odvolání. Toho by bylo možné dosáhnout pomocí 25. dodatku ústavy. Znovu se také objevily spekulace o Trumpově zdravotním stavu.

Ceny ropy WTI klesly pod 95 dolarů po oznámení příměří mezi USA a Íránem

Ceny americké lehké ropy West Texas Intermediate (WTI) klesly pod 95 dolarů za barel necelou hodinu poté, co Spojené státy a Írán oznámily dvoutýdenní příměří. Pokles činil více než 15 procent, informovala americká stanice CNN. V úterý se cena ropy WTI pohybovala okolo 117 dolarů za barel.

Írán a USA i jejich spojenci souhlasili s příměřím v celém regionu

Írán a Spojené státy i jejich spojenci souhlasili s okamžitým příměřím v celém regionu Blízkého východu, včetně Libanonu, uvedl dnes pákistánský premiér Šahbáz Šaríf, který dohodu zprostředkovával. Na pátek 10. dubna pozval zúčastněné strany do Islámábádu na jednání o konečné dohodě. Podle zdrojů z Bílého domu i izraelských médií přistoupil na klid zbraní také Izrael.

Trump uvedl, že souhlasil s přerušením úderů na Írán na dva týdny

Americký prezident Donald Trump uvedl, že souhlasil s přerušením úderů na Írán na dva týdny a je připraven k příměří, pokud Teherán otevře Hormuzský průliv, informovala agentura AFP. Ve svém příspěvku na síti Truth Social Trump také napsal, že Teherán předložil desetibodový návrh, který může být funkčním základem pro další jednání. Dvoutýdenní lhůta má pomoci dosáhnout konečné dohody.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama