-11.2 C
Czech
Úterý 3. února 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

Ruská armáda zahájila noční útok na Kyjev a další ukrajinská města

Ruská armáda zahájila v noci na dnešek další vzdušný útok na ukrajinská města, píše agentura Reuters s odvoláním na ukrajinské úřady. V Kyjevě údery poškodily výškové obytné budovy a vzdělávací zařízení v Dniprovské čtvrti, uvedl na Telegramu šéf vojenské správy města Tymur Tkačenko.

Trump pohrozil Harvardu, že od něj bude požadovat miliardu dolarů v odškodném

Americký prezident Donald Trump na své sociální síti pohrozil Harvardově univerzitě, že od ní bude požadovat miliardu dolarů (20,6 miliardy Kč) odškodného. Reagoval tím na článek deníku The New York Times (NYT), podle kterého Trumpova administrativa upustila od vymáhání nižší částky od univerzity, již obviňuje z antisemitismu a zaujatosti. Píší o tom agentury.

Syn norské korunní princezny stanul před soudem kvůli znásilnění a domácímu násilí

V Oslu začal jeden z nejsledovanějších soudních procesů v moderní historii Norska. Marius Borg Hoiby, syn korunní princezny Mette-Marit, čelí desítkám obvinění včetně znásilnění, domácího násilí a drogové kriminality. Případ zasahuje nejen do osobních životů obětí, ale i do důvěry v norskou monarchii.

Černý led patří k nejzákeřnějším zimním hrozbám

Zimní silnice umí být nebezpečné i bez sněžení. Stačí pokles teplot a na asfaltu se objeví tenká, téměř neviditelná vrstva ledu. Řidiči ji často zaregistrují až ve chvíli, kdy auto ztratí přilnavost. Černý led, mrznoucí déšť i déšť se sněhem každoročně způsobují tisíce nehod a zranění.

Íránský prezident Masúd Pezeškján nařídil zahájit jaderné rozhovory s USA

Íránský prezident Masúd Pezeškján nařídil zahájit jaderné rozhovory se Spojenými státy, píše agentura AFP s odvoláním na íránská média. Jednání se budou konat pravděpodobně v pátek v Turecku, sdělil agentuře arabský činitel pod podmínkou zachování anonymity. Rozhodnutí přichází v době, kdy americký prezident Donald Trump zvyšuje tlak na Írán a hrozí případným vojenským zásahem, pokud režim v Teheránu neuzavře dohodu, v níž by se zavázal, že nebude usilovat o jaderné zbraně.

Francie schválila rozpočet na rok 2026, Lecornu ustál dvě hlasování o nedůvěře

Francie má schválený rozpočet pro rok 2026. Přijetí rozpočtového zákona předcházela dvě hlasování o nedůvěře vládě premiéra Sébastiena Lecornua, informovala agentura AFP. Lecornu k prosazení rozpočtu využil ústavní článek 49.3. Ten umožňuje schválení legislativy bez hlasování poslanců, pokud kabinet následně zvládne pokus opozice o sesazení. Schválením rozpočtu premiér ukončil čtyřměsíční patovou situaci v Národním shromáždění, kde současná vláda nemá absolutní většinu.

U olympijského hokejového stadionu se staly dva bezpečnostní incidenty

Nedaleko milánské haly Santa Giulia, kde se uskuteční olympijské hokejové zápasy, se za poslední týden odehrály dva bezpečnostní incidenty. Při prvním z nich policisté zastřelili jednoho muže a při druhém dalšího muže vážně zranili. Píší o tom dnes italská média.

Indie přestane odebírat ruskou ropu, souhlasil podle Trumpa premiér Módí

Indický premiér Naréndra Módí souhlasil, že jeho země přestane odebírat ruskou ropu, což pomůže k ukončení války na Ukrajině. Po telefonátu s indickým lídrem to dnes uvedl americký prezident Donald Trump. Spojené státy podle něho s okamžitou platností sníží cla na dovoz z Indie z 25 na 18 procent. Indie jako součást uzavřené obchodní dohody omezí cla a další bariéry pro dovoz z USA postupně až na nulu, dodal Trump.

Do Egypta se přes přechod Rafah dostali první lidé z Pásma Gazy

Do Egypta se z Pásma Gazy dostali první palestinští pacienti, kteří využili obnoveného provozu na hraničním přechodu Rafah. Uvedly to agentury AFP a AP. Přechod byl uzavřen od května 2024. Denně jej nyní bude moci překročit několik desítek Palestinců v každém směru. Přepravu zboží Izrael, který přechod kontroluje na palestinské straně hranice, zatím nedovolil.

Rusko nechce ukončit válku na Ukrajině. Chce ji prodlužovat, řekl polský státní tajemník

Rusko podle Polska zneužívá mírová jednání k prodlužování války na Ukrajině. Zatímco Kyjev prokazuje vůli konflikt ukončit, Moskva dál útočí na civilní infrastrukturu a nejedná v dobré víře, řekl polský státní tajemník pro evropské záležitosti Ignacy Niemczycki.

Trump chce omezit závislost na Číně a buduje surovinový sklad

Americká vláda chce vytvořit strategické zásoby surovin, bez kterých se dnes neobejdou baterie, elektromobily ani moderní elektronika. Projekt má zároveň omezit dopady výkyvů cen a případných výpadků dodávek, které Washington dlouhodobě spojuje s dominantní pozicí Číny.

Bad Bunny přepsal dějiny Grammy a vítězství věnoval lidem, kteří opustili svou vlast

Bad Bunny se stal jednou z největších hvězd letošních Grammy a jeho vítězství se zapíše do dějin. Poprvé v historii totiž cenu za Album roku získalo španělsky zpívané album. Portorický hudebník svůj triumf věnoval lidem, kteří museli opustit domov, aby mohli jít za svými sny.

Kandidátka slibující tvrdý postup proti zločinu vyhrála prezidentské volby v Kostarice

Laura Fernández vyhrála prezidentské volby v Kostarice hned v prvním kole a vyhne se druhému kolu. Kampaň postavila na pokračování tvrdého postupu proti kriminalitě v době, kdy země řeší nárůst násilí spojeného s drogovými gangy.

Krypto firmy žádají odklad nové povinnosti v EU

Evropské krypto firmy narazily na nepříjemnou realitu: jedna licence jim nemusí stačit. Pokud platforma pracuje se stabilními mincemi navázanými na oficiální měnu a zároveň umožňuje jejich využití pro platby, může nově potřebovat ještě druhé povolení podle pravidel pro platební služby. V praxi to znamená víc papírování, delší schvalování a také vyšší náklady.

KOMENTÁŘ: Americkou pokladnici povede jestřáb Warsh? Paradoxní volba zatlačila na bitcoin 

Příštím předsedou Fedu se s největší pravděpodobností stane Kevin Warsh, který už v instituci před dvaceti lety působil. Donald Trump si vybírá nového nominanta, aby mohl po vyšachování Jeroma Powella více ovlivňovat monetární politiku. Warsh se ale možná nedá tak lacino zastrašit. Jeho tvrdé postoje zřejmě poslaly bitcoin do červených čísel.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama