De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Ivo van Vulpen Deeltjesfysica, CERN en GRID-computing Sheets gestolen van: Jorgen D’Hondt (VUB - Brussel) Frank Linde, Els Koffeman en Jeff Templon (NIKHEF)

Verwante presentaties


Presentatie over: "Ivo van Vulpen Deeltjesfysica, CERN en GRID-computing Sheets gestolen van: Jorgen D’Hondt (VUB - Brussel) Frank Linde, Els Koffeman en Jeff Templon (NIKHEF)"— Transcript van de presentatie:

1 Ivo van Vulpen Deeltjesfysica, CERN en GRID-computing Sheets gestolen van: Jorgen D’Hondt (VUB - Brussel) Frank Linde, Els Koffeman en Jeff Templon (NIKHEF)

2 NIKHEF = Nationaal Instituut voor Kern en Hoge Energie Fysica Fundamenteel onderzoek: Bestuderen van de bouwstenen van de natuur (deeltjes) Bestuderen interactie tussen de fundamentele deeltjes (krachten)

3 structuur van atomen m m m Thompson Rutherford Bohr

4 ELEMENTAIRE DEELTJESFYSICA (INTRODUCTIE)

5 Het proton Puntdeeltje met positieve lading ? ‘Kijken‘ met een electron

6 Deeltje of golf ? -> Voor 1900 alleen deeltjes -> Na 1900 deeltje/golf dualiteit Hoe hoger de energie, hoe kleiner de golflengte

7 BRON Radio zenders Televisie zenders GSM Magnetron Radar Infrarood Ultraviolet Rontgen Gamma straling Kosmische straling FrequentieGolflengteEnergie (MHz)(meter)(eV) , , , , , proton = m =1*10 9 eV = 1 GeV

8 Proton blijkt opgebouwd uit quarks Golflengte bepalend voor resolutie In het proton ‘kijken’

9 structuur v/d materie m m m

10 proton neutron proton = uud Massa = 938 MeV Levensduur = ∞ Lading = +1 neutron = udd Massa = 939 MeV Levensduur = 900 s Lading = 0

11 Elementaire deeltjes Mediatoren van krachten NB: Gravitatie niet bevat in Standaard Model (geen quantumtheorie)

12 Veel open vragen die het Standaard Model niet beantwoordt: M Kan de zwaartekracht niet toetreden tot het Standaard Model ? M Wat is de oorsprong van de massa van de deeltjes ? (Higgs boson) M In hoeveel dimensies leven we ? M Hebben we nu echt de fundamentele elementaire deeltjes ? M Zijn er nieuwe symmetrieen in de natuur ? M Waarom zijn er slechts drie families van fermionen ? M Waarom is er meer materie dan anti-materie in ons universum ? M Zijn protonen stabiel ? M Wat is die donkere materie en donkere energie ? M Wat zullen we observeren bij nog hogere temperaturen of energiën ? M Waarom zijn de neutrino massa’s zo klein ? Nog veel vragen over

13 ELEMENTAIRE DEELTJESFYSICA (DE LHC)

14 CERN, Geneve

15 de ‘Large Hadron Collider’ of LHC versneller  s = 14 TeV botsen van protonen  s = 14 TeV vanaf de zomer van 2007

16 Hoezo ‘hoge’ energie ? Kinetische energie auto van 1000 kg die 180 km/uur rijdt: Glas cola levert bij verbranding 1 electron die potentiaalverschil van 1 V overbrugt: 7 TeV = 1 mJ = mKinetische energie mug Protonen in LHC: ‘s werelds krachtigste microscoop

17  s = 14 TeV Botsingen van protonen bij LHC De CERN versnellertunnel 27 km lang, 100 m onder de grond

18 De tunnel

19 De Large Hadron Collider (eigenschappen) particles each with an energy of eV Door elk botsingspunt per seconde

20 Wereldjaar van de fysica in 2005 : honderd jaar na zijn briljante jaar 1905

21 Met een detector kunnen we de eigenschappen meten van de deeltjes die we produceren

22 botsingen bestuderen (ATLAS detector)

23 Een gat in de grond van ongeveer 100m diep…

24 Een oude LEP detector

25 Typische LHC deeltjes detector dwarsdoorsnede 20 m

26 impuls en lading geladen deeltjes energiemeting electro- magnetische deeltjes energiemeting hadron deeltjes (quarks) detectie en impulsmeting van muonen magneet

27 Een complexe puzzel Duizenden deeltjes: zoek 4 sporen die bijna rechtdoor gaan Nodig : een hoge resolutie sporendetector → NIKHEF bouwt mee

28 April 2005

29 COMPUTING ISSUES

30 online system multi-level trigger filter background reduce data volume level 1 - special hardware 40 MHz (40 TB/sec) level 2 - embedded processors level 3 - PCs 75 KHz (75 GB/sec) 5 KHz (5 GB/sec) 100 Hz (100 MB/sec) data recording & offline analysis Een van de vier LHC detectoren Pure data rate: 100 Mb/sec * ~10 7 sec per jaar 1000 Tb = 1 Pb per jaar

31 Data verwerking: het computing probleem:  Event informatie op 3d-map  Reconstrueer paden door hits  Ken type deeltje toe per object  Vind de botsingen/ deeltjes die je zoekt  Naald in een hooiberg!  Dit event is een makkelijk voorbeeld Een typische botsing ~ 90 s bezig per event !

32 Dataverwerking: implicaties voor computing In: 100 nieuwe events per seconde = 0.01 sec/event Uit: Reconstructie en analyse = 90 sec/event Alleen al om ‘bij’ te blijven: Een computer die negen duizend keer sneller is of negen duizend computers. factor 9000 ‘mis’ Moore’s law: 2020 Ready in 2007

33 Benodigde CPU: 4 LHC experimenten Elk event meerdere keren geanalyseerd Monte Carlo simulaties (~30 min per event) >1000 natuurkundigen analyseren subset in detail year CPU (3,6 GHz Xeon equiv.) 14k41k67k114k Rekenkracht: LHC

34 year Fast storage (TB) Permanent storage (TB) Data Explosie: LHC Benodigde opslagcapaciteit: In 2010 dus … 120 duizend Tb!

35 GRID COMPUTING

36 LHC User Distribution Grid: Verdeel rekencapaciteit en opslag over de wereld + Tier0 -> experiment zelf (10x) Tier1 -> bewaren alle ruwe data (NIKHEF/SARA) (30x) Tier2 -> user analyses

37 Grid Computing similar to WWW ?? WWW Informatie lijkt lokaal Eigenlijk overal ter wereld Jij moet informatie vinden Open toegang Grids Rekenkracht en data lijken lokaal Eigenlijk overal ter wereld Taken automatisch gerund Zwaar beveiligd #Privacy concerns #Aanvallen voorkomen Het grid doet het nu al: NB: NIKHEF was weer #4 ( sites nu) NIKHEF ATLAS groep: 80 jaar rekenwerk in 1 maand

38 Grid zoals ervaren door een van de 1500 ATLAS natuurkundigen: Authentication en access: (Ivo van Vulpen is member of ATLAS virtual organisation and is allowed to acces this data and run on these computers for this amount of time and the bill will be sent to that person) Transparent: job runt op computers die de vereiste software hebben, bijv SLC3 met ATLAS version and gcc compiler 3.2 met geheugen groter dan 1 Gb. Software die de node dichtst bij fysieke data file vindt om data transfer te voorkomen (Taiwan, VS, Oslo, NIKHEF) Input : Ik wil event tot uit run 1239 analyseren met ATLAs versie Output : Data file met histogrammen door mij op te halen van de computer waar de job gerund heeft.

39 CONCLUSIES Grids en wereld-wijde gedistribueerde computing Meer informatie: Elementaire deeltjesfysica. Fundamenteel onderzoek staat aan de rand van (weer) een grootschalige doorbraak. NIKHEF doet vooraan mee. Geinspireerd door grootschaligheid fundamenteel onderzoek. Werkt nu al. Meerdere grids en user communities (genetici, meteorologen, …). Enorme schaalvergroting nu!


Download ppt "Ivo van Vulpen Deeltjesfysica, CERN en GRID-computing Sheets gestolen van: Jorgen D’Hondt (VUB - Brussel) Frank Linde, Els Koffeman en Jeff Templon (NIKHEF)"

Verwante presentaties


Ads door Google