3.7 C
Czech
Neděle 14. 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

Německá policie zadržela pět mužů podezřelých z plánování útoku na vánoční trhy

Německé bezpečnostní složky zadržely pět mužů, kteří podle vyšetřovatelů plánovali útok na vánoční trh v Bavorsku. Německo před svátky dbá zvýšené ostražitosti, neboť podobná místa jsou nejen symbolem adventu, ale i citlivým bezpečnostním cílem.

Venezuelský režim zadržel šéfa nezávislého zpravodajského webu

Venezuelské úřady v sobotu zadržely šéfa nezávislého zpravodajského webu Punto de Corte, politologa Nicmera Evanse. Informovaly o tom jeho blízcí a venezuelské nevládní organizace. Podle údaje organizace Foro Penal režim autoritářského prezidenta Nicoláse Madura v současnosti zadržuje nejméně 889 politických vězňů, napsala dnes agentura AFP.

Bledá se po dvou letech vrátila do UFC. Prohrála po 125 sekundách

Tereza Bledá se po více než dvou letech vrátila do klece UFC, jenže comeback skončil rychle. V Las Vegas prohrála s Kanaďankou Jamey Lyn Horth v prvním kole a rozhodčí zápas ukončil po 125 sekundách.

Nejméně dva mrtví po střelbě na americké univerzitě, střelec je stále na útěku

Nejméně dva studenti zemřeli po sobotní střelbě na Brownově univerzitě ve státě Rhode Island na severovýchodě Spojených států. Dalších devět lidí utrpělo zranění, většina je ve stabilizovaném stavu, informovaly pode médií úřady. Po střelci, který je stále na útěku, pátrají na čtyři stovky policistů. Zároveň policie zveřejnila video, na němž podle ní podezřelý odchází z místa činu, a požádala veřejnost o pomoc s jeho identifikací. Policisté doplnili, že střelec mohl být podle svědků maskovaný. Někteří studenti médiím popsali, jak se v budově školy skrývali i několik hodin.

Čína si připomněla masakr v Nankingu

V sobotu si Čína připomněla výročí masakru v Nankingu z roku 1937. Prezident Si Ťin-pching se pamětní ceremonie nezúčastnil, a to i přesto, že vztahy s Japonskem jsou opět napjaté kvůli sporu o Tchaj-wan.

Strategy zůstává v Nasdaq 100 i přes otázky kolem bitcoinového modelu

Společnost Strategy, dříve známá jako MicroStrategy, zůstává i po letošní revizi v indexu Nasdaq 100. Na trhu to znovu otevírá debatu, jestli její podnikání ještě připomíná klasickou firmu, nebo spíš investiční fond postavený na bitcoinu.

FDA zvažuje umístit na covidové vakcíny varování, že po očkování můžete zemřít

Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) podle dvou zdrojů zvažuje, že na vakcíny proti covivu umístí „černý rámeček“ – nejzávažnější typ varování, který se běžně používá u léčiv s rizikem smrti či vážných reakcí.

Medvěd v Japonsku zabil turistu, GPS hodinky zachytily poslední pohyb

GPS hodinky turisty, který zemřel po útoku hnědého medvěda v Japonsku, zachytily jeho poslední pohyb. Záznam ukazuje, že prudce odbočil ze stezky a skončil v hustém porostu. Data naznačují i to, že se zvíře k tělu vrátilo další den.

Německo si předvolalo ruského velvyslance, důvodem jsou ruské hybridní útoky

Německo zaznamenalo prudký nárůst počtu ruských hybridních útoků, které se snaží destabilizovat zemi. Dnes to podle agentury Reuters oznámil mluvčí německé diplomacie Martin Giese a dodal, že Berlín si kvůli tomu předvolal ruského velvyslance Sergeje Nečajeva. Mluvčí poznamenal, že ruské aktivity zahrnují dezinformace, špionáž, kybernetické útoky i pokusy o sabotáže. Ruské velvyslanectví v Berlíně dnes podle agentury AFP německá obvinění označilo za nepodložená a absurdní.

U Oděsy hoří turecká loď, Ankara volá po zastavení bojů mezi Ruskem a Ukrajinou

Při útoku na ukrajinský přístav Čornomorsk byla zasažena turecká loď, uvedlo dnes turecké rejdařství. Přístav je vzdálen asi 20 kilometrů od Oděsy, která se i s přilehlou oblastí stala podle ukrajinských úřadů terčem ruských raket a dronů. Ankara následně vyzvala k okamžitému zastavení bojů mezi Ruskem a Ukrajinou, incident podle ní ohrožuje bezpečnost lodní dopravy v Černém moři. O ruském útoku na Oděskou oblast a zasažení civilního plavidla v Čornomorsku se zmínil také ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj.

Írán údajně zadržel nositelku Nobelovy ceny Narges Mohammadi

Nositelku Nobelovy ceny míru Narges Mohammadi podle jejích podporovatelů v pátek v Íránu zadržely bezpečnostní složky. K zatčení mělo dojít ve městě Mašhad na pietní akci za právníka a obhájce lidských práv Khosrowa Alikordiho, který byl nedávno nalezen mrtvý za nejasných okolností. Íránské úřady se k případu bezprostředně nevyjádřily.

Křetínský kupuje AAA Auto a Mototechnu

Daniel Křetínský rozšiřuje své české portfolio. Jeho investiční skupina EP Equity Investment kupuje Aures Holdings, tedy provozovatele autobazarů AAA Auto a Mototechna. Cenu transakce strany nezveřejnily.

Vonn vyhrála sjezd ve Svatém Mořici, Ledecká skončila 22.

Trojnásobná olympijská vítězka Ester Ledecká vstoupila do sezony Světového poháru 22. místem ve sjezdu ve Svatém Mořici. Na vítězku Lindsey Vonn ztratila 2,20 sekundy. Pro českou reprezentantku šlo o první rychlostní závod zimy a výsledek zůstal za očekáváním, zvlášť po slibném výkonu v tréninku.
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama