-2.3 C
Czech
Čtvrtek 1. ledna 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

Sydney přivítalo rok 2026 ohňostrojem a pietní akcí za oběti střelby

Nejlidnatější australské město Sydney zahájilo rok 2026 ohňostrojem. Show se konala za zvýšené policejní přítomnosti vzhledem k tomu, že uplynulo jen několik týdnů od chvíle, kdy ozbrojenci zabili 15 lidí při oslavách židovského svátku chanuka na místní pláži Bondi Beach. Před spuštěním silvestrovských ohňostrojů obyvatelé města drželi minutu ticha za oběti útoku. Pietní akci doprovázelo speciální osvětlení mostu Harbour Bridge, píše agentura Reuters.

Finsko zadrželo loď, kterou podezírá z úmyslného poškození podmořského kabelu

Finské úřady zadržely ve Finském zálivu loď, kterou podezírají z úmyslného poškození podmořského kabelu mezi Helsinkami a estonským Tallinem. Finská policie uvedla, že zadržela 14 členů posádky lodi, kterou identifikovala jako nákladní plavidlo Fitburg. Podle policie loď vyplula z ruského Petrohradu a mířila do Izraele, napsala agentura Reuters. Na incident reagovali prezidenti Finska a Estonska Alexander Stubb a Alar Karis.

Sjednocení Číny nelze zastavit, řekl v novoročním projevu čínský prezident

Sjednocení Číny nelze zastavit, řekl podle agentur v novoročním projevu čínský prezident Si Ťin-pching. Předtím Peking uvedl, že dnes ukončil rozsáhlé vojenské cvičení u ostrova Tchaj-wan, který Čína považuje za svou vzbouřenou provincii.

Thajsko propustilo kambodžské vojáky zajaté v červenci

Thajsko propustilo 18 kambodžských vojáků, kteří byli od července zadržováni po smrtících střetech na společné hranici. K jejich předání došlo v rámci příměří, na němž se obě země dohodly v sobotu po několikatýdenní eskalaci.

Světové osobnosti, které zemřely v roce 2025

V roce 2025 zemřelo několik významných osobností ze světa filmu, hudby, politiky a literatury. Mezi nejznámější patřili Robert Redford, Diane Keaton, Brigitte Bardot, Ozzy Osbourne, papež František a módní návrhář Giorgio Armani.

Nezvykle teplé Vánoce na Islandu přinesly rekordních 19,8 °C

Island prožil nezvykle teplé Vánoce. Na Štědrý den naměřili ve východním městě Seyðisfjörður rekordních 19,8 stupně Celsia, což je nejvyšší prosincová teplota v historii země. Meteorologové vysvětlují, že za tím stál příliv teplého vzduchu z jihu. Podobné výkyvy se ale podle nich objevují častěji a začínají měnit i islandskou přírodu.

Tchaj-wan zůstává v pohotovosti, Čína po rozsáhlých manévrech část svých sil stahuje

Tchaj-wan ve středu setrvával ve stavu zvýšené pohotovosti, přestože se čínské lodě po dvoudenních rozsáhlých vojenských cvičeních začaly z okolí ostrova postupně stahovat. Peking zatím ukončení manévrů oficiálně neoznámil, tchajwanské úřady proto ponechávají v provozu krizová centra armády i pobřežní stráže.

Rusko při útoku na Oděskou oblast zranilo šest lidí včetně dětí

Ruské vzdušné útoky na Oděskou oblast zranily šest lidí včetně tří dětí, přičemž část Oděsy zůstala bez elektřiny, tepla a vody. S odvoláním na místní činitele to dnes napsal server Ukrajinska pravda, podle něhož Rusové útočili na civilní a energetickou infrastrukturu. Ukrajinské letectvo oznámilo zneškodnění 101 z celkových 127 dronů, které Rusové na zemi v noci vyslali, dalších 20 bezpilotních letounů podle něj zasáhlo 11 míst.

Německo a Francie opět odložily rozhodnutí o nové generaci evropských stíhaček

Německo a Francie opět odložily rozhodnutí o nové generaci evropských stíhaček, tentokrát však bez konkrétního termínu na neurčito. V noci na dnešek o tom informovala agentura DPA. Původně se rozhodnutí očekávalo do konce letošního roku.

USA podle prezidenta Kolumbie bombardovaly továrnu ve venezuelském Maracaibu

Spojené státy ve venezuelském přístavním městě Maracaibo bombardovaly továrnu sloužící zřejmě k produkci kokainu. Na síti X to v úterý místního času (v noci na dnešek SEČ) napsal kolumbijský prezident Gustavo Petro. Agentura AFP poznamenala, že z Petrova sdělení není jasné, zda jde o stejné místo amerického dronového úderu ve Venezuele, o kterém bez upřesnění v posledních dnech hovořil prezident USA Donald Trump.

Zelenskyj: Spojenci si mohou ověřit, že údajný útok na Putinovo sídlo je lež

Ukrajinští činitelé se spojili s Američany ohledně tvrzení Moskvy o údajném dronovém útoku na rezidenci ruského prezidenta Vladimira Putina. Podle agentury AFP to dnes uvedl ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj, který znovu označil prohlášení Ruska za lživé. Spojenci Ukrajiny podle něj mají technické možnosti, aby si ověřili, že ruské informace nejsou pravdivé.

Izrael od ledna zastaví práci části humanitárních organizací v Gaze

Izrael oznámil, že od 1. ledna pozastaví povolení více než dvěma desítkám humanitárních organizací působících v Pásmu Gazy, včetně Lékařů bez hranic. Důvodem mají být nová pravidla pro prověřování mezinárodních neziskovek.

Čína u Tchaj-wanu předvedla ostré střelby a blokádní manévry

Čínská armáda druhý den pokračovala ve velkých manévrech kolem Tchaj-wanu a přidala i ostré střelby. Peking tím ukazuje, že umí sevřít ostrov ze severu i jihu a zároveň odrazovat zahraniční podporu Tchaj-peje.

George Clooney s manželkou Amal získali francouzské občanství

George Clooney a jeho manželka Amal Clooney mají k Francii dlouhodobě blízký vztah a teď ho potvrdili i oficiálně. Francouzské občanství získali nejen oni dva, ale také jejich dvojčata Alexander a Ella. Hlavním důvodem nebyla kariéra, ale soukromí a snaha vychovávat děti mimo tlak Hollywoodu.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama