УДК 001(06)+539.12(06). Физика ядра и элементарных частиц
А.С. ЖЕЛЕЗКО, Р.Ю. МАШИНИСТОВ, С.Ю. НЕСТЕРОВ2,
А.С. РОМАНЮК, С.Ю. СМИРНОВ, В.О. ТИХОМИРОВ1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Москва
2Петербуржский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН
Разработка системы Визуализации ДАННЫХ
трекового детектора переходного излучения
в эксперименте ATLAS
В рамках проекта CRDF REC-011 разрабатывается программное обеспечение для обработки и визуализации экспериментальных данных Трекового Детектора Переходного Излучения (ТДПИ) [1] эксперимента ATLAS [2] в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) [3]. Также исследуется возможность мониторинга и контроля ТДПИ в реальном времени. Производится исследование форматов и интерфейсов передачи и хранения данных. Разрабатывается программное обеспечение для визуализации экспериментальных данных и контроля состояния ТДПИ. Проводится анализ использования такого программного обеспечения на этапах настройки, тестирования и эксплуатации детектора.
Данная работа посвящена разработке программного обеспечения для обработки и визуализации экспериментальных данных Трекового Детектора Переходного Излучения (ТДПИ). Необходимость такого программного обеспечения обусловлена начавшимся этапом интеграции ТДПИ в экспериментальный комплекс ATLAS на Большом Адроном Коллайдере (БАК) [4] в ЦЕРН. Также уже существуют экспериментальные данные, полученные в космических лучах в период тестирования. На текущем этапе возникла необходимость в программном обеспечении, позволяющем наглядно представлять экспериментальные данные и состояние установки ТДПИ.
Существовавшие способы представления данных ТДПИ не отвечали критерию наглядности и требовали выполнения дополнительных преобразований и вычислений. Разрабатываемое программное обеспечение позволяет представлять данные с учетом конструктивных особенностей детектора ТДПИ. Также разрабатываемый программный комплекс автоматически проделывает необходимые преобразования форматов данных при использовании различных источников данных.
В качестве источников входных данных предполагаются данные, записанные в файлы специального формата, данные формата среды разработки Athena [5], базы данных, а также данные DAQ (Система сбора данных) [6], полученные в реальном времени.
Разрабатываемое программное обеспечение расширено аналитическими возможностями. Разработаны специальные алгоритмы, представляющие статистическую информацию, а также позволяющие реконструировать треки частиц, проходящих через детектор.
Данное программное обеспечение предусматривает возможность анализа изменений данных во времени, а именно разрабатываются инструменты сравнения данных, полученных за различные временные промежутки.
Следствием сложности структуры ТДПИ является разработка механизма конфигурирования программного обеспечения: подключение и отключения различных программных модулей в зависимости от того, какие функции и возможности приложения необходимы для определенной работы. Данная возможность позволяет создавать независимые версии программы с ограниченным набором функций, ориентированных на определенный вид работы или связанных с определенной частью детектора, что сокращает общее время обработки задания.
Полученные результаты уже позволяют представлять данные, сохраненные в фалах и базе данных. Также существует возможность наблюдать некоторые данные в режиме реального времени. Разработанное программное обеспечение уже позволяет производить анализ данных, полученных в космических лучах, производить тестирование и отладку аппаратуры. Программное обеспечение обеспечивает мониторинг параметров детектора. Существует возможность представления данных в различных графических режимах. Данное программное обеспечение ориентированно на использование в контексте ТДПИ, однако используемый подход и методика разработки могут быть использованы в широком спектре задач, связанных с разработкой программного обеспечения физического эксперимента.
Список литературы
-
ATLAS Transition Radiatio Tracker, http://pcwetans.web.cern.ch/pcwetans/atlas-trt/
-
The ATLAS Experiment, http://atlas.web.cern.ch/Atlas/index.html
-
CERN European Organization for Nuclear Research, http://www.cern.ch
-
LHC – The Large Hadron Collider, http://lhc.web.cern.ch/lhc/
-
Athena framework, https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Atlas/AthenaFramework
ATLAS DAQ, High–Level Triggers and DCS technical proposal, http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/DAQTRIG/SG/TP/draft_tp.html
ISBN 5-7262-0712-2. V Конференция НОЦ CRDF
|