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.

 

 

Doporučujeme

Rozpaky po prvním brífinku a pochybnosti o kvalifikaci. Trumpova nová mluvčí má těžký start

Nová tisková mluvčí Bílého domu Katie Zacharia čelí po svém prvním vystoupení před novináři kritice. Část z nich její premiéru označila za katastrofální. Podle některých šlo o jeden z nejkratších a nejrozpačitějších tiskových brífinků, které zažili. Otázky vyvolává i její právnická kvalifikace.

Čína nabízí EU přístup ke vzácným zeminám. Chce ale něco na oplátku

Čína hodlá nadále usnadňovat vývoz vzácných zemin do Evropy bez ohledu na to, zda dojde v lednu k prodloužení obchodní dohody mezi USA a Čínou. Sdělil to mluvčí čínského ministerstva obchodu. Představitelé Evropské komise (EK) se ve čtvrtek a v pátek sejdou v Bruselu, kde také projednají obchodní dohodu s Pekingem.

Na Seychelách žije rekordních 180 tisíc obřích želv

Na atolu Aldabra v Indickém oceánu se daří obřím želvám, kterým v minulosti hrozilo vyhubení. Nejnovější výzkum odhalil přibližně 180 tisíc jedinců, což je nejvyšší dosud zaznamenaný počet. Úspěšná ochrana přírody pomohla obnovit populaci, která v 19. století čítala méně než tisíc želv.

Netanjahu čelí žalobě kvůli 7. říjnu. Ignoroval varování, tvrdí bývalý šéf Šin Bet

Izraelský premiér Benjamin Netanjahu a bývalý šéf bezpečnostní agentury Šin Bet Ronen Bar se vzájemně obviňují ze selhání při vyhodnocování varování před útokem Hamásu, k němuž došlo 7. října 2023. Bar podal ve středu na Netanjahua žalobu, v níž požaduje odškodnění ve výši 3 milionů šekelů (přes 21 milionů korun).

Ukrajina zasáhla šest ruských bombardérů ve Voroněžské oblasti

Ukrajina v noci na dnešek zaútočila na vojenské letiště Borisoglebsk v ruské Voroněžské oblasti a zasáhla šest bombardérů Suchoj Su-34M, oznámilo na facebooku ukrajinské námořnictvo a uvedlo, že útočilo raketovým komplexem Neptun. Moskva se k těmto informacím nevyjádřila.

Británie poskytne 17 milionů liber na opravu sarkofágu v Černobylu

Británie poskytne 17 milionů liber (490 milionů korun) na opravu sarkofágu jaderné elektrárny v Černobylu, který poničil v loňském roce útok. Uvedla to dnes britská vláda. Ukrajina a Británie přisuzují útok dronu, který poškodil ochranný štít elektrárny, Rusku, Moskva to ale odmítla s tvrzením, že neútočí na jadernou infrastrukturu.

Za nitky Starshieldu tahá americká vláda, reagoval Musk na stížnosti Ukrajiny

Americký miliardář Elon Musk na své sociální síti X (dříve Twitter) uvedl, že systém označovaný jako Starshield vlastní a kontroluje vláda Spojených států. O omezeních této služby tedy podle šéfa SpaceX rozhoduje americká armáda a v konečném důsledku prezident Donald Trump. Napsal to po stížnostech Ukrajiny na omezení rychlosti připojení.

Ukrajina začne znovu útočit na rafinérie v Rusku, řekl Zelenskyj

Ukrajina začne zase útočit na rafinérie v Rusku, řekl v rozhovoru, který dnes ráno zveřejnil deník Financial Times, ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj. Ukrajina tyto údery na několik dnů přerušila kvůli energetickému příměří, které ohlásil v neděli americký prezident Donald Trump. Kyjev ale poukazoval, že Rusko i nadále útočilo na ukrajinskou energetickou infrastrukturu.

Čína a KLDR otevřely přeshraniční most, který čekal deset let na zprovoznění

Čína a Severní Korea dnes slavnostně otevřely nový přeshraniční most, který čekal na zprovoznění přes deset let. Uvedla to čínská státní média, napsaly agentury. Most propojuje čínský a severokorejský břeh řeky Ja-lu.

William byl těžce duševně nemocný, uvedla rodina muže zabitého tygrem. Trump si z něj dělal legraci

Rodina třiadvacetiletého Williama Chapmana, který v sobotu zahynul po útoku tygra v britském Yorkshire Wildlife Parku, poprvé veřejně promluvila o tragédii. Mladíka popsala jako milujícího a nadaného člověka, který se dlouhodobě potýkal s vážnými duševními problémy. Zároveň vyzvala veřejnost, aby přestala šířit záběry jeho posledních okamžiků. Zesměšňující video na sociálních sítích sdílel také americký prezident Donald Trump.

SpaceX omezila Starlink na Ukrajině. Armáda kvůli výpadkům rušila dronové mise

Ukrajinská armáda hlásí problémy se satelitním internetem Starlink, který využívá při řízení bojových dronů. Společnost SpaceX Elona Muska omezila fungování některých terminálů při vyšších rychlostech. Podle ukrajinských představitelů změna narušila několik vojenských operací a některé jednotky musely plánované mise zrušit. Příčinu omezení zatím společnost veřejně nevysvětlila.

KOMENTÁŘ: Republikáni prohrají volby kvůli 2000 dolarům. Proč jim to Amerika spočítá?

Předvolební kampaň před blízkými volbami do amerického Kongresu ovládá jediné téma – růst cen způsobený válkou na Blízkém východě. Voliči v něm podle průzkumů vidí jasné selhání Donalda Trumpa a vládnoucích republikánů. Jak moc Američany krize zuřící tisíce kilometrů daleko skutečně bolí?

Slavia prohrála se Sabahem 0:2 a dál čeká na výhru v Lize mistrů

Slavia prohrála se Sabahem 0:2 a dál čeká na výhru v Lize mistrů Fotbalisté pražské Slavie nezvládli další utkání Ligy mistrů. V Ázerbájdžánu podlehli domácímu Sabahu 0:2 a prodloužili čekání na vítězství v soutěži na 21 zápasů. Přestože měli více střel i útočných akcí, nedokázali proměnit své příležitosti. Domácí naopak využili chyby českého mistra a oslavili historicky první výhru v Lize mistrů. Slavia přijela do Baku jako favorit. Proti ní stál klub, který vznikl teprve před devíti lety a nastoupil ke svému druhému utkání v hlavní fázi evropských pohárů. Pražané navíc věřili, že právě proti Sabahu konečně ukončí dlouhé čekání na vítězství. To poslední slavili ještě v roce 2007 proti rumunské Steaue Bukurešť. Český mistr nastoupil s nezvyklým rozestavením se čtyřmi obránci. V úvodu hrál opatrně a při zakládání útoků často spoléhal na dlouhé nákopy. První výraznější moment však patřil domácím. Kaheem Parris dostal v 17. minutě míč do sítě, rozhodčí ale po kontrole videa odhalili těsný ofsajd. Slavia zahazovala šance, Sabah udeřil po přestávce Slávisté mohli otevřít skóre ještě před odchodem do kabin. Tomáš Chorý dostal míč do výborné pozice, jenže nedokázal pořádně zakončit. Jeho následný pokus navíc zastavil obránce Sabahu. Další příležitost přišla v nastavení, kdy Stanislav Vlček trefil tyč. Ani případný gól by však neplatil kvůli ofsajdu. Krátce po přestávce přišel pro Slavii další problém. Parris se tentokrát prosadil regulérně a ve 49. minutě poslal Sabah do vedení. Jamajský útočník dostal přihrávku na hranici pokutového území a přesnou střelou překonal Jakuba Markoviče. Pražané následně zvýšili tempo a vytvořili si několik slibných příležitostí. Lukáš Provod mohl vyrovnat po hodině hry, domácí brankář Stas Pokatilov však jeho zakončení zastavil. Neuspěli ani další slávisté. Christos Ayaosi a Nowak mířili vedle, zatímco Chorého hlavičku zneškodnil domácí gólman. Sabah přitom při rozehrávce často riskoval a nechával prostor za obranou. Slavia však nedokázala těchto situací využít. Přestože se dostávala do zakončení častěji než soupeř, domácí obrana společně s brankářem udržela čisté konto. Ázerbájdžánská média slaví historický úspěch Definitivní rozhodnutí přišlo v 88. minutě. Brankář Markovič vyběhl daleko od své branky, ale na polovině hřiště nezvládl odehrát míč. Joy-Lance Mickels získal balon a zamířil do odkryté sítě. David Moses se ještě pokusil střelu zastavit, míč mu však prošel mezi nohama. Ázerbájdžánská média po utkání vyzdvihovala především efektivitu domácího mužstva. „Češi častěji útočili, častěji stříleli na branku a více přihrávali. Nakonec jim to ale bylo k ničemu, protože nedokázali skórovat,“ napsal portál Azerisport. Podle místních novinářů rozhodla také větší kompaktnost domácího týmu. Sabah sice útočil méně často, jeho akce však představovaly větší nebezpečí. „Sabah dosáhl zaslouženého vítězství. Hrál rozumně, kvalitně a disciplinovaně, a hlavně využil své šance,“ uvedl Azerisport. Radost neskrýval ani portál QOL.az, který svůj článek nadepsal slovy „Bravo, Sabah!“. Web Musavat.com zase označil výsledek za „skvělé vítězství“ a zdůraznil, že domácí ve druhém poločase převzali iniciativu. Slavia tak opustila Baku bez bodu i vstřelené branky. Její čekání na další vítězství v Lize mistrů pokračuje už devatenáctým rokem. Sabah naopak zapsal historický úspěch, který přišel hned při jeho druhém vystoupení v hlavní fázi soutěže.

Trump oznámil energetickou dohodu s Tchaj-wanem. Ve hře jsou miliardy dolarů a obří dodávky plynu

Americký prezident Donald Trump oznámil, že Tchaj-wan bude po příštích dvacet let odebírat téměř třetinu zkapalněného zemního plynu (LNG) z připravovaného projektu Alaska LNG. Ostrov má zároveň přispět miliardami dolarů na výstavbu plynovodu. Podmínky údajné dohody však zatím nejsou veřejně známé a tchajwanské úřady její konečné uzavření nepotvrdily.

Rozpad polárního víru může v Evropě způsobit energetický šok, varuje studie

Zima může evropské energetice připravit nepříjemné překvapení. Když se vysoko nad Arktidou naruší polární vír, roste pravděpodobnost silných mrazů a mimořádné spotřeby elektřiny. Podle nové studie může být riziko extrémní poptávky v některých částech Evropy až trojnásobné.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama