-6.4 C
Czech
Čtvrtek 25. 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

K útoku na francouzskou poštu se přihlásila proruská hackerská skupina

Ke kybernetickému útoku na francouzskou poštu La Poste a její bankovní dům La Banque Postale, který v pondělí zastavil či omezil některé jejich služby, se přihlásila proruská hackerská skupina NoName057(16). Podle agentury AP to dnes uvedla francouzská prokuratura s tím, že vyšetřování převzala francouzská rozvědka DGSI.

Izrael oznámil, že zabil v Gaze finančníka Hamásu Abdal Haje Zakúta

Izraelská armáda dnes oznámila, že při útoku 13. prosince zabila v Pásmu Gazy významného člena teroristického hnutí Hamás Abdal Haje Zakúta, zodpovědného za finanční operace. Napsala to agentura AFP s tím, že Zakút zahynul při stejném úderu, při kterém armáda zabila druhého nejvýše postaveného velitele Hamásu Ráida Saada.

Thajští a kambodžští zástupci se setkali na hranicích, aby projednali příměří

Thajští a kambodžští zástupci se dnes setkali v thajské provincii Čantaburi, aby projednali obnovení příměří na sporných hranicích. Informovala o tom agentura AFP, která se odvolává na kambodžské představitele. Rozhovory by měly trvat čtyři dny. Po obnovení přeshraničních bojů na začátku prosince už zahynulo přes 40 lidí.

Paříž, Madrid a Brusel odsoudily americké sankce proti pětici Evropanů

Francie, Španělsko a Evropská komise (EK) dnes důrazně odsoudily americké sankce vůči pěti Evropanům. Pětice sankcionovaných se podle Washingtonu podílela na prosazování cenzury na amerických internetových platformách, z pohledu EK jde ale o lidi, kteří se zasazují o přísnou regulaci technologického sektoru a o boj proti dezinformacím na internetu, uvedla agentura AFP s odvoláním na vyjádření šéfa francouzské diplomacie.

Rusko plánuje postavit na Měsíci jadernou elektrárnu do roku 2036

Rusko plánuje v následujících deseti letech postavit na Měsíci jadernou elektrárnu, která by dodávala energii jeho lunárnímu programu a společné rusko-čínské výzkumné stanici, píše agentura Reuters. Přestože se Sovětský svaz v minulosti pyšnil mnoha prvenstvími při dobývání a průzkumu vesmíru, dnešní Rusko v této oblasti dlouhodobě zaostává nejen za Spojenými státy, ale už i Čínou. Právě představitelé čínské lunární mise letos v dubnu oznámili, že Peking zvažuje postavit na Měsíci jadernou elektrárnu.

Nový plán počítá se zmrazením fronty, nezakazuje vstup do NATO, řekl Zelenskyj

Nejnovější verze amerického plánu na ukončení ruské války proti Ukrajině počítá se zmrazením fronty na současných liniích a zahájením jednání o vytvoření demilitarizovaných zón. Na dlouhodobém konsensu ohledně územních otázek se ovšem ukrajinští a američtí vyjednavači na víkendových jednáních dohodnout nedokázali. Předmětem sporu je také budoucí správa Ruskem okupované Záporožské jaderné elektrárny. Ve vyjádření pro novináře to podle tiskových agentur uvedl ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj. Dodal, že je připraven o citlivých otázkách jednat se svým americkým protějškem Donaldem Trumpem.

Nový Jižní Wales zpřísnil zbraně i pravidla pro protesty po útoku na Bondi Beach

Nejlidnatější australský stát Nový Jižní Wales po střelbě na Bondi Beach schválil balík nových protiteroristických a zbraňových pravidel. Zákon omezuje držení zbraní, zakazuje veřejné vystavování symbolů vybraných zakázaných organizací a rozšiřuje pravomoci policie při protestech.

Castrol mění většinového vlastníka, BP si nechá 35 procent

BP prodává 65 procent své divize Castrol americké investiční firmě Stonepeak. Za podíl získá 6 miliard dolarů v hotovosti a ponechá si 35 procent. Prodej zapadá do širšího plánu odprodat aktiva a posílit rozvahu, zatímco firma znovu staví strategii víc na ropě a plynu.

Bitcoin v roce 2025 ztratil lesk, zlato přidalo 70 procent

Zlato letos znovu láme rekordy a investoři k němu utíkají ve chvíli, kdy roste nejistota. Bitcoin naopak zaostává a rok končí v minusu. Rozdíl mezi oběma aktivy se naplno otevřel hlavně na podzim.

Záporoží hlásí zraněné po zásahu třemi leteckými bombami

Nejméně dva zraněné si vyžádal ruský útok na Záporoží, oznámil dnes v noci náčelník Záporožské oblasti Ivan Fedorov. Zveřejnil také snímky se škodami, způsobenými třemi leteckými bombami. Moskevský starosta Sergej Sobjanin mezitím informoval o sestřelení tří dronů letících napadnout ruskou metropoli.

Trpišovský prodloužil ve Slavii smlouvu do léta 2029

Slavia na Štědrý den potvrdila pokračování trenéra Jindřicha Trpišovského i jeho nejbližších spolupracovníků. Nový kontrakt platí do léta 2029 a obsahuje i opci na další tři roky. Klub tím dává jasně najevo, že úspěšná éra realizačního týmu má pokračovat.

Dva policisté zemřeli při výbuchu v Moskvě na ulici, kde byl zabit ruský generál

Dva dopravní policisté a další osoba zahynuli v noci na dnešek při explozi v Moskvě na ulici poblíž místa, kde před dvěma dny po výbuchu nálože nastražené v autě zemřel ruský generál. Dnešní výbuch se odehrál v okamžiku, kdy se policisté chystali zadržet člověka, který se choval podezřele. Informoval o tom ruský Vyšetřovací výbor. Z pondělního atentátu Moskva podezírá ukrajinské zpravodajské služby.

Norský biatlonista Sivert Guttorm Bakken zemřel ve 27 letech

Ještě o víkendu závodil ve Světovém poháru a nic nenasvědčovalo tomu, že půjde o jeho poslední start. Norský biatlonista Sivert Guttorm Bakken byl o dva dny později nalezen mrtvý v hotelovém pokoji v Itálii. Příčina úmrtí zatím zůstává nejasná.

Brit čelí obvinění, že 13 let omamoval a znásilňoval bývalou manželku

V Anglii obvinili muže, který měl podle vyšetřování roky omamovat a znásilňovat ženu, s níž byl dříve ženatý. Případ se táhne přes více než dekádu a kromě něj čelí obvinění i další muži. Žena se rozhodla vystoupit pod svým jménem.

Enrique Iglesias a Anna Kournikova přivítali na světě čtvrté dítě

Zpěvák Enrique Iglesias a bývalá tenistka Anna Kournikova mají velký důvod k oslavě. Do jejich už tak početné domácnosti přibylo čtvrté dítě, které se narodilo 17. prosince. Do světa zprávu oznámili o pár dní později.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama