4.2 C
Czech
Čtvrtek 12. 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

Ukrajina uspořádá volby, až budou bezpečnostní záruky a příměří, řekl Zelenskyj

Ukrajina uspořádá volby, až budou odpovídající bezpečnostní záruky a zavládne příměří v bojích s Ruskem, řekl dnes podle světových a ukrajinských agentur prezident Volodymyr Zelenskyj novinářům. Reagoval na článek deníku Financial Times, který s odvoláním na ukrajinské a evropské představitele napsal, že se hlava státu chystá 24. února oznámit plán vypsání prezidentských voleb a referenda o mírové dohodě. Podle listu to Zelenskyj měl udělat po tlaku americké administrativy.

Ve věku 48 let zemřel herec James Van Der Beek, hvězda seriálu Dawsonův svět

Herec James Van Der Beek, kterého si diváci po celém světě pamatují jako Dawsona Leeryho ze seriálu Dawsonův svět, zemřel ve věku 48 let. V posledních letech bojoval s rakovinou tlustého střeva, o níž otevřeně promluvil. Jeho rodina nyní žádá o soukromí.

Stárnoucí stínové tankery hrozí obří ekologickou katastrofou

Stárnoucí ropné tankery, které převážejí surovinu mimo oficiální dohled, představují podle analytiků vážnou hrozbu pro moře i pobřeží. Lodě často plují bez pojištění, s utajenými vlastníky a vypnutými sledovacími systémy.

Polsko se nepřipojí k Trumpově Radě míru, řekl premiér Tusk

Polsko se za nynějších okolností nepřipojí k Radě míru vytvářené americkým prezidentem Donaldem Trumpem, ale bude dále analyzovat možnosti, uvedl dnes podle médií polský premiér Donald Tusk. Polsko podle něj obdrželo pozvánku na setkání zahajující práci Rady míru, které se uskuteční 19. února v USA.

Muž z Texasu zastřelil svou dceru poté, co se pohádali kvůli Trumpovi

Úřad koronera v anglickém Cheshiru prověřuje smrt třiadvacetileté Britky Lucy Harrison, kterou 10. ledna 2025 zastřelil její otec v domě v texaském Prosperu nedaleko Dallasu. Tragédii podle vyšetřování předcházela hádka o americkém prezidentovi Donaldu Trumpovi.

Britney Spears prodala práva na celou svou hudební tvorbu

Britney Spears uzavřela jeden z největších obchodů své kariéry. Popová hvězda prodala práva na celý svůj hudební katalog společnosti Primary Wave. Hodnota dohody se podle dostupných informací pohybuje kolem 200 milionů dolarů a přichází jen krátce poté, co zpěvačka oznámila, že už nechce vystupovat ve Spojených státech.

Italská vláda se chystá podle médií schválit námořní blokádu pro migranty

Italská vláda dnes projedná nová opatření týkající se migrace. Vyplývá to z programu dnešního zasedání, který byl zveřejněn po 12:00 SEČ. Podle médií se chystá schválit i takzvanou námořní blokádu pro migranty. Balík má navíc upravit italské právo s ohledem na nový unijní migrační pakt, který začne platit v červnu. Námořní blokádu proti migrantům slibovali vládní politici během kampaně před parlamentními volbami v roce 2022.

Tropický cyklon Gezani si na Madagaskaru vyžádal nejméně devět mrtvých

Nejméně devět osob zahynulo na Madagaskaru, který dnes zasáhl tropický cyklon Gezani. Dvě desítky dalších lidí utrpěly zranění a téměř 1500 obyvatel z přístavního města Toamasina nechaly úřady preventivně evakuovat, informovala agentura Reuters.

KOMENTÁŘ: Jaký je váš investiční horizont? Google vydává kontroverzní dluhopisy na sto let

Americká společnost Google, která spadá pod mateřskou loď Alphabet, se odhodlala k husarskému kousku – emitovala nové dluhopisy se splatností 100 let. Firmy, které v minulosti zkoušely něco podobného, skončily v propadlišti dějin. Dopadne to s Googlem stejně?

Lavrov: Rusko neporuší limity smlouvy Nový START, pokud tak neučiní USA

Rusko neporuší limity smlouvy o kontrole jaderných zbraní Nový START, která vypršela, pokud tak neučiní Spojené státy. Podle ruské státní tiskové agentury TASS to dnes uvedl šéf ruské diplomacie Sergej Lavrov. Platnost poslední smlouvy, která omezovala jaderné arzenály obou velmocí, disponující dohromady přibližně 85 procenty jaderných hlavic na světě, skončila 5. února.

Muskova xAI přišla během dvou dnů o dva spoluzakladatele

Společnost Elona Muska xAI opustil během dvou dnů druhý spoluzakladatel, výzkumník Jimmy Ba. Celkem v poslední době opustilo firmu několik spoluzakladatelů, a to před jejím vstupem na burzu a během vyšetřování v Evropě a Asii.

Při úderu ruského dronu na dům v Charkovské oblasti zahynuli muž a tři batolata

Úder ruského dronu na rodinný dům ve východoukrajinské Charkovské oblasti si v noci na dnešek vyžádal životy jednoho muže a tří batolat. Uvedl to šéf oblastní vojenské správy Oleh Syněhubov, který už předtím informoval o požáru soukromého domu po dronovém útoku. Naopak ukrajinské bezpilotní stroje zasáhly podle médií rafinerii ve Volgogradu.

Buddhističtí mniši pochodovali za mír 3700 kilometrů

Skupina buddhistických mnichů v úterý po zhruba 3700 kilometrové cestě nazvané Pochod za mír dorazila pěšky do Washingtonu. Pouť, jež upoutala pozornost tisíců lidí napříč vyznáními a politickými ideologiemi, trvala patnáct týdnů. Samotné mnichy zájem překvapil.

Policie zadržela muže kvůli zmizení Nancy Guthrie

Policie v Arizoně zadržela muže k výslechu v souvislosti se zmizením Nancy Guthrie, matky moderátorky pořadu Today Savannah Guthrie. Muže zastavili při silniční kontrole jižně od Tucsonu, úřady zatím nezveřejnily, kdo je a jakou roli mohl v případu hrát.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama