-1.8 C
Czech
Pondělí 29. prosince 2025
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

Otec vystopoval unesenou dceru díky poloze telefonu

Patnáctiletou dívku v Texasu podle úřadů unesl muž s nožem, když na Štědrý den venčila psa na předměstí Porter u Houstonu. Domů se nevrátila v čase, kdy ji rodiče čekali, a rodina proto zalarmovala policii.

Kanada poskytne Ukrajině dodatečnou pomoc ve výši 2,5 miliardy dolarů

Kanada poskytne Ukrajině dodatečnou hospodářskou pomoc ve výši 2,5 miliardy amerických dolarů (zhruba 51 miliard Kč). Uvedl to kanadský premiér Mark Carney, který se dnes sešel s ukrajinským prezidentem Volodymyrem Zelenským, jenž se v zemi zastavil před návštěvou Spojených států. Informuje o tom agentura Reuters. Ukrajinský prezident dnes rovněž telefonicky hovořil s evropskými lídry, šéfka Evropské komise Ursula von der Leyen následně uvedla, že společným cílem je trvalý mír a územní celistvost Ukrajiny.

Přes milion domácností v Kyjevě a okolí má po ruských útocích opět elektřinu

Ukrajinská elektrárenská společnost DTEK dnes oznámila obnovení dodávek elektřiny téměř 748.000 domácnostem v Kyjevě a 347.000 domácnostem v okolí poté, co se tam kvůli sobotním ruským vzdušným útokům potýkalo s nouzovými odstávkami přes milion odběratelů, píše agentura Reuters. Ruské ministerstvo obrany dnes na platformě Telegram uvedlo, že ruská vojska se zmocnila šesti obcí na východě Ukrajiny. Ukrajinská armáda oznámila, že při nočním dronovém útoku zasáhla ropnou rafinerii v ruské Syzrani.

Lavrov: Evropská vojska na Ukrajině by byla legitimním cílem pro ruskou armádu

Pokud Evropa nasadí vojenské síly na Ukrajině v rámci takzvané koalice ochotných, stanou se legitimním cílem pro ruskou armádu, řekl v dnes zveřejněném rozhovoru s agenturou TASS ruský ministr zahraničí Sergej Lavrov. Šéf ruské diplomacie vzkázal evropským zemím, že se nemusejí obávat toho, že Rusko na některou z nich zaútočí. Pokud však někdo zaútočí na Rusko, bude mu zasažena devastující rána, řekl Lavrov. Koalice ochotných je označení pro evropské země podporující Ukrajinu v konfliktu s Ruskem, které svého menšího souseda napadlo v roce 2022.

Zemřela Brigitte Bardot, sexy ikona francouzského filmu

Brigitte Bardot zemřela v neděli ve věku 91 let, uvedla její nadace. Herečka se stala světovou ikonou už v padesátých letech, když prorazila filmem A Bůh stvořil ženu. V paměti diváků zůstává jako symbol svobody, provokace a neuhlazené energie, která tehdy na plátnech působila jako zjevení.

Myanmar volí uprostřed války a humanitární katastrofy

Občané Myanmaru se vydaly k volebním urnám. Země však momentálně čelí jedné z nejhorších krizí ve své moderní historii. Hlasování probíhá uprostřed vleklé občanské války, hlubokého hospodářského propadu a rozsáhlé humanitární katastrofy. Volby, první od vojenského převratu z roku 2021, už předem vyvolaly ostrou kritiku doma i v zahraničí.

Netanjahu hledá u Trumpa výhodu pro příští volby

Benjamin Netanjahu míří tento týden do Mar-a-Lago na jednání s Donaldem Trumpem. Vedle diplomacie jde i o domácí politiku. Izrael má řádně volit v říjnu 2026, jenže koalici mohou dřív rozložit spory kolem odvodů ultraortodoxních mužů i tlak na schválení rozpočtu do března 2026.

Herečku z Broadwaye ubodali v New Jersey

Herečka Imani Dia Smith, která se jako dítě objevila na Broadwayi v muzikálu Lví král v roli mladé Naly, zemřela po útoku nožem v New Jersey. Policie ji našla v domě ve městě Edison s několika bodnými ranami a po převozu do nemocnice už jí nebylo pomoci.

Zabystřan bodoval v Livignu a drží se v elitní pětce Super G

Jan Zabystřan uzavřel závodní rok 2025 ve Světovém poháru 21. místem v superobřím slalomu v italském Livignu. Na body dosáhl i tentokrát a v průběžném hodnocení Super G zůstává na páté příčce.

Trump slibuje zlevňování a věří v úspěch v kongresových volbách

Republikáni míří do roku 2026 s tím, že hlavním tématem budou ceny a životní náklady. Donald Trump říká, že kongresové volby v polovině jeho prezidentského období se budou točit právě kolem toho, jestli se lidem žije levněji.

Zelenskyj oznámil, že je na cestě do USA za Trumpem, zastaví se v Kanadě

Ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj uvedl, že je na cestě do Severní Ameriky. Před nedělním setkáním s americkým prezidentem Donaldem Trumpem na Floridě bude mluvit s evropskými vůdci a setká se s kanadským premiérem Markem Carneym. Napsaly to agentury Reuters a AFP. Hlavním tématem jednání budou nedořešené otázky v plánu, který by mohl vést k přerušení bojů na Ukrajině.

Italská policie zadržela devět lidí kvůli podezření z financování Hamásu

Italská policie zadržela devět lidí, které podezřívá z financování palestinské skupiny Hamás, kterou Evropská unie považuje za teroristickou organizaci. Uvedla to tisková agentura ANSA. Podle policie tři propalestinské organizace zaslaly Hamásu zhruba sedm milionů eur (170 milionů korun), které původně vybraly pro benefiční účely.

Kim Čong-un blahopřál Putinovi k novému roku a chválil společný boj na Ukrajině

Severní Korea a Rusko sdílely "krev, život a smrt" ve válce na Ukrajině. Uvedl to dnes podle agentury AFP severokorejský vůdce Kim Čong-un ve svém novoročním přání ruskému prezidentu Vladimirovi Putinovi. Pchjongjang už vyslal bojovat na Ukrajinu po boku Rusů tisíce vojáků.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama