-3.6 C
Czech
Pondělí 5. 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

Při protestech v Íránu zemřelo již nejméně 12 lidí

Při protestech v Íránu, které začaly před týdnem, zemřelo již nejméně 12 lidí, píše agentura AFP s odvoláním na státní média a údaje lidskoprávních organizací. Nové střety mezi protestujícími a bezpečnostními složkami propukly i v neděli. Hesla namířená proti teokratickému režimu zněla na demonstracích v Teheránu, Šírázu a oblastech západního Íránu, kde jsou současné protesty zvláště intenzivní.

Británie zpřísnila dohled nad krypto zisky kvůli daním

Od 1. ledna 2026 začala v Británii platit nová pravidla, která mají ztížit skrývání zisků z kryptoměn před daňovými úřady. Velké burzy a platformy musí u britských klientů sbírat kompletní záznamy o obchodech a předávat je správci daně včetně informací o daňové rezidenci uživatelů.

Při americké operaci na zadržení Madura zemřelo 32 Kubánců

Kubánské ministerstvo vnitra oznámilo, že při americké operaci v Caracasu, která skončila zadržením a odletem Nicoláse Madura, zemřelo 32 Kubánců nasazených v bezpečnostních složkách. Havana mluví o přímých bojích i bombardování a slibuje padlým státní pocty. Washington mezitím znovu otevřel otázku role Kuby v Madurově bezpečnostním aparátu.

Trump pohrozil viceprezidentce Rodriguez, že může dopadnout hůře než Maduro

Pokud venezuelská viceprezidentka Delcy Rodríguez "neudělá, co je správné", může zaplatit vyšší cenu než autoritářský prezident Nicolás Maduro, kterého americké jednotky i s jeho ženou zajaly při sobotním nečekaném útoku a převezly do USA. V rozhovoru s magazínem The Atlantic to řekl americký prezident Donald Trump. Rodríguez po americké akci pověřil venezuelský nejvyšší soud výkonem prezidentských pravomocí.

Pád Madura znovu otevřel otázku venezuelských dluhů, ve hře je až 170 miliard dolarů

Venezuela se po svržení prezidenta Nicoláse Madura znovu ocitla pod drobnohledem investorů a věřitelů, kteří roky čekají na řešení jedné z největších státních platebních neschopností na světě. Země přestala splácet zahraniční dluhy na konci roku 2017 po letech hospodářského propadu a amerických sankcí, které jí odřízly přístup na mezinárodní finanční trhy.

Rubio od Madurových nástupců čeká změny, posuzovat je USA budou podle výsledků

USA očekávají od zbývajících představitelů vlády v Caracasu zásadní změny. Kohokoliv, s kým budou Spojené státy jednat, budou posuzovat podle toho, zda jejich podmínky dokáže splnit, uvedl americký ministr zahraničí Marco Rubio v rozhovoru s televizí CBS. Mimo jiné je podle něj mezi požadavky odchod kolumbijských ozbrojených skupin ze země nebo ukončení vazeb na libanonský Hizballáh.

Severní Korea odpálila balistické střely. Krátce před cestou jihokorejského prezidenta do Číny

Severní Korea v neděli ráno odpálila několik balistických raket z oblasti hlavního města Pchjongjangu směrem k moři u východního pobřeží. Informovala o tom jihokorejská armáda, podle níž šlo o první severokorejské raketové testy po zhruba dvou měsících.

Americký vpád do Venezuely spustil na internetu vlnu dezinformací

Americký ozbrojený vpád do Venezuely, při kterém se Američané zmocnili tamního autoritářského prezidenta Nicoláse Madura, spustil na internetu vlnu dezinformací. Podvržená videa i snímky, vytvořené s pomocí umělé inteligence (AI), se šíří mimo jiné po TikToku, Instagramu či X. Magazín Wired napsal, že podobné velké události v posledních letech pravidelně na sociálních sítích doprovází dezinformace, což je nyní snazší v důsledku rozhodnutí technologických společností zmírnit míru moderování obsahu platforem.

Maduro je v newyorské vazební věznici, v úřadu ho zastoupila viceprezidentka

Venezuelský autoritářský prezident Nicolás Madura a jeho žena Cilia Floresová, které v noci na sobotu zajalo a odvezlo ze země americké komando, jsou ve vazební věznici v newyorské čtvrti Brooklyn. Kvůli americkému ozbrojenému vpádu do Venezuely, který dnes ostře odsoudily Čína či Severní Korea, se v pondělí sejde Rada bezpečnosti OSN. Naopak Izrael dnes Spojené státy podpořil. Zatímco Američané podle prezidenta Donalda Trumpa utrpěli při útoku jen zranění, na venezuelské straně, jak napsal deník The New York Times (NYT), je nejméně 40 mrtvých včetně civilistů.

Binance po dohodě s USA dál nechala běžet podezřelé účty, popisují uniklé záznamy

Binance je největší kryptoměnová burza na světě a obsluhuje stovky milionů uživatelů. V roce 2023 v USA uzavřela dohodu o vině a trestu kvůli porušování pravidel proti praní špinavých peněz i sankcí a zaplatila miliardy dolarů. Investigace Financial Times teď pracuje s uniklými interními daty, která naznačují, že i po této dohodě na burze dál fungovaly účty vykazující znaky rizikového chování.

Americký útok ve Venezuele má podle médií nejméně 40 mrtvých včetně civilistů

Americký útok ve Venezuele, při kterém speciální síly v sobotu zajaly a odvezly ze země venezuelského autoritářského prezidenta Nicoláse Madura, si vyžádal nejméně 40 mrtvých. Zemřeli členové venezuelských ozbrojených sil i civilisté. Informaci s odvoláním na nejmenovaného venezuelského představitele přinesl deník The New York Times.

Rodríguez má po zajetí Madura dočasně vykonávat prezidentské pravomoci

Venezuelský nejvyšší soud dočasně pověřil viceprezidentku Delcy Rodríguez, aby převzala prezidentské pravomoci po zajetí Nicoláse Madura americkými jednotkami. Soud krok zdůvodnil tím, že chce zajistit kontinuitu správy státu.

Littler obhájil titul mistra světa v šipkách

Angličan Luke Littler obhájil titul mistra světa v šipkách, když ve finále porazil Nizozemce Giana van Veena 7:1 na sety. Osmnáctiletá světová jednička si kromě trofeje odnesla i rekordní prémii jeden milion liber.

Provozovatelé baru v Crans-Montana čelí vyšetřování kvůli tragickému požáru

Požár v horském letovisku Crans-Montana, který na Nový rok zabil nejméně 40 lidí, má první konkrétní právní dohru. Švýcarští žalobci zahájili trestní vyšetřování proti dvojici manažerů baru, kde se tragédie odehrála. Prověřují mimo jiné podezření na usmrcení z nedbalosti.

Trump chce znovu pustit americké ropné firmy do Venezuely

Donald Trump oznámil, že chce americkým ropným společnostem znovu umožnit těžbu ve Venezuele. Zároveň řekl, že embargo na vývoz venezuelské ropy má dál platit. Vyjádřil se tak na tiskové konferenci k operaci, při níž USA zajaly Nicoláse Madura a jeho manželku, kteří čelí obviněním v New Yorku.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama