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.

 

 

Doporučujeme

Americká letecká základna v Británii vyhlásila poplach kvůli podezření na drony

Na americké vojenské základně RAF Lakenheath ve východní Anglii zasahovaly v pátek večer bezpečnostní jednotky kvůli podezření na nepovolený pohyb dronů. Personál dostal pokyn ukrýt se v budovách a na místě se rozezněly sirény. Incident se podle amerického letectva obešel bez zranění i škod na vojenské technice. Britské ministerstvo obrany následně potvrdilo, že situace byla vyřešena.

USA přišly po 26 letech o status země bez spalniček. Případy prudce rostou

Spojené státy ztratily po 26 letech status země bez spalniček. Rozhodla o tom Panamerická zdravotnická organizace (PAHO), protože se americkým úřadům nepodařilo zastavit nepřetržité šíření viru po dobu nejméně 12 měsíců. Země přitom letos zaznamenává nejvyšší počet případů tohoto vysoce nakažlivého onemocnění za více než tři desetiletí.

Hypotéky v Česku znovu zdražily, průměrná sazba vzrostla na 5,24 procenta

Hypoteční úvěry v Česku dál zdražují. Průměrná úroková sazba nových hypoték v říjnu vzrostla na 5,24 procenta, přestože zájem o financování bydlení zůstává poměrně silný. Průměrná výše nového úvěru dosáhla 4,66 milionu korun a orientační měsíční splátka se přiblížila 27 tisícům korun.

Zelenskyj: USA zjišťovaly, zda by se Ukrajina vzdala Donbasu za členství v NATO

Spojené státy se tento týden při rozhovorech o ukončení rusko-ukrajinské války dotazovaly ukrajinské strany, zda by se Kyjev byl ochoten vzdát Donbasu výměnou za členství v Severoatlantické alianci, uvedl podle tiskových agentur ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj. Pokud by Ukrajina získala dostatečně silné bezpečnostní záruky, předložil by tuto otázku k referendu.

Ohrožené mořské želvy objevují nová hnízdiště v Ekvádoru

Kriticky ohrožené kožatky velké začaly ve větším počtu hnízdit na pobřeží Ekvádoru. Vědci během poslední hnízdní sezóny zaznamenali rekordní počet hnízd a domnívají se, že želvy mohou tímto způsobem reagovat na oteplování Tichého oceánu. Nová hnízdiště by mohla přispět k přežití jejich ohrožené populace.

Maďarské úřady při vyšetřování exministra Sesztáka zabavily miliony v hotovosti

Maďarské úřady při vyšetřování Miklóse Sesztáka, bývalého ministra ve vládě národně konzervativního premiéra Viktora Orbána, zabavily hotovost ve více měnách, v přepočtu přes 420 milionů korun. Část byla zakopaná v lesích nebo ukrytá v zemědělských budovách a skladech. Informovala o tom dnes agentura Reuters.

Bílý dům: Trump se ve čtvrtek setká s prezidenty Ruska a Číny

Americký prezident Donald Trump se ve čtvrtek setká s prezidenty Číny a Ruska Si Ťin-pchingem a Vladimirem Putinem. Podle agentury Reuters to uvedla mluvčí Bílého domu Olivia Wales. Trilaterální jednání se podle ní mimo jiné zaměří na omezení jaderných zbraní. Tématem rozhovorů bude i Írán, jednání o Ukrajině se nepředpokládá, píší agentury AP a AFP s odvoláním na nejmenovaného amerického činitele. Schůzka se bude konat na okraj summitu Asijsko-pacifického hospodářského společenství (APEC) v jihočínském Šen-čenu.

Šéf Mossadu jedná v USA o Íránu, Izrael naléhá na obnovení úderů

Ředitel izraelské tajné služby Mossad Roman Gofman jednal včera ve Washingtonu s vysokými představiteli administrativy amerického prezidenta Donalda Trumpa o válce s Íránem. Napsal to server Axios s odvoláním na své zdroje. Návštěva jednoho z nejbližších spolupracovníků izraelského premiéra Benjamina Netanjahua přichází podle Axiosu v době, kdy Netanjahu vyvíjí na Trumpa tlak, aby obnovil údery proti Íránu.

Benzin a nafta mají nové cenové stropy, vláda zvažuje prodloužení regulace

Od soboty 14. listopadu platí v Česku nové maximální ceny pohonných hmot. Litr běžného benzinu nesmí stát více než 40,50 koruny, u nafty je hranice stanovena na 45,38 koruny. Vláda zároveň připravuje rozhodnutí, zda cenovou regulaci a snížení spotřební daně z nafty ponechá v platnosti také během prosince.

Papež se vrátil do diecéze v Chiclayu, kde působil před odchodem do Vatikánu

Papež Lev XIV. se vrátil do diecéze v Chiclayu v Peru, kde byl biskupem před odchodem na vysoké posty ve Vatikánu. Při příjezdu na mši ho vítaly zástupy lidí, jejichž počet agentury odhadují na několik stovek tisíc. Papež má s Peru hlubokou vazbu, která je opětována místními obyvateli.

Turecko a Katar podepsaly dohodu o vzájemné obraně

Turecko a Katar podepsaly dohodu o vzájemné obraně. Uvedla to podle agentury Reuters kancelář tureckého prezidenta. V zemi je na návštěvě katarský emír Tamim bin Chalífa Sání, který jednal s tureckým prezidentem Recepem Tayyipem Erdoganem. Erdogan vyzval k dialogu a míru v Perském zálivu. Turecko a Katar chtějí posilovat spolupráci i v diplomacii.

Anglie porazila Chorvatsko a zajistila si postup do čtvrtfinále Ligy národů

Anglická reprezentace zvládla důležitý zápas Ligy národů a ve Wembley porazila Chorvatsko 2:1. O vítězství domácích se postarali Morgan Rogers a Harry Kane, který proměnil penaltu. Anglický kapitán navíc překonal historický rekord v počtu reprezentačních startů. Výsledek pomohl také českému týmu v boji o třetí místo ve skupině.

Costa: Evropu při jednáních o Ukrajině bude zastupovat pět zemí

Evropu budou při jednáních o Ukrajině zastupovat Francie, Německo, Itálie, Polsko, Spojené království a představitelé unijních institucí, uvedl dnes podle agentury Reuters na závěr neformální summitu v Dublinu předseda Evropské rady António Costa. Tématem summitu měla být umělá inteligence (AI), ale debata se rychle stočila k Ukrajině a zejména k otázce evropského zástupce pro mírové rozhovory s Ruskem. Tato diskuze se rozvířila poté, co se poslední kolo jednání tento týden uskutečnilo v trojstranném formátu USA-Ukrajina-Rusko.

Bitcoin se propadl pod 70 tisíc dolarů. Kryptoměny zasáhl další výprodej

Bitcoin se během pátečního obchodování propadl pod hranici 70 tisíc dolarů a dostal se na nejnižší úroveň od srpna. Výrazné ztráty zaznamenaly také další kryptoměny včetně etherea. Nucené uzavírání obchodních pozic dosáhlo během 24 hodin hodnoty přibližně 1,47 miliardy dolarů.

Stavební firmy plánují výrazné zdražování, přidají se i další podniky

Téměř šest z deseti českých firem plánuje v první polovině roku 2027 zvýšit ceny svých výrobků a služeb. Nejvýraznější zdražování očekávají podniky ve stavebnictví, kde část firem počítá s růstem cen o více než čtyři procenta. Více než čtvrtina dotázaných společností naopak hodlá ceny zachovat nebo snížit.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama