Разработка системы моделирования, обработки и хранения данных установки класса мегасайенс "Супер С-тау фабрика"

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-72-20114

НазваниеРазработка системы моделирования, обработки и хранения данных установки класса мегасайенс "Супер С-тау фабрика"

Руководитель Логашенко Иван Борисович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №31 - Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-101 - Физика элементарных частиц

Ключевые слова система обработки данных, система хранения данных, высокопроизводительные вычисления, имитационное моделирование, мегасайенс, физика элементарных частиц

Код ГРНТИ29.03.45

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В Институте Ядерной Физики СО РАН им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) разрабатывается проект «Супер С-тау фабрики» (СЧТФ) – симметричного электрон-позитронного коллайдера ультравысокой светимости с энергией пучков в системе центра масс от 2 до 6 ГэВ. Проект включает в себя уникальный ускорительно-накопительный комплекс со светимостью 10**35 см-2с-1 и универсальный детектор элементарных частиц. Эксперимент на СЧТФ является фундаментальным экспериментом в области физики элементарных частиц, или физики высоких энергий. Основная задача экспериментов – прецизионная проверка существующей теории (Стандартной Модели, СМ) и поиск феноменов, не описываемых в рамках СМ. В ходе проведения экспериментов с детектора элементарных частиц СЧТФ будет считано порядка 100 петабайт «сырых» данных. Один из важнейших элементов СЧТФ – это система обработки и хранения данных, в задачи которой входит первичная обработка данных, передача данных на хранение в долговременную систему хранения данных (ДСХД), извлечение данных из ДСХД для обработки и обработка с использованием высокопроизводительных вычислительных систем. В рамках проекта планируется создать комплекс программного обеспечения для моделирования и обработки данных с детектора СЧТФ. Этот комплекс будет использоваться для оптимизации конструкции детектора СЧТФ, для разработки алгоритмов анализа данных и решения других задач. Огромные объемы данных СЧТФ требуют значительных инвестиций в создание локализованной вычислительной инфраструктуры комплекса. В рамках проекта предлагается решить проблему проектирования вычислительной инфраструктуры и многоуровневых систем хранения данных экспериментов путем имитационного моделирования СЧТФ совместно с потенциальной вычислительной системой и системами хранения данных. В результате такого подхода можно будет заранее оценить структуру и объемы данных, производимых физической установкой, а также просчитать эффективные характеристики вычислительной системы и системы хранения данных (производительность сетевого интерконнекта распределенной системы: СЧТФ, ДСХД, вычислительная система; размер и структура распределённой ДСХД, конфигурация систем предварительной обработки данных и высокопроизводительной вычислительной системы обработки данных). Результаты имтационного моделирования помогут разработчикам СЧТФ заранее просчитать все «узкие» места системы: СЧТФ, ДСХД, высокопроизводительная вычислительная система обработки данных. В результате можно будет сформировать проект на создание ДСХД и высокопроизводительной вычислительной системы для обработки данных СЧТФ, который будет рассчитан на структуру и объемы экспериментальных данных СЧТФ.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Винс Д.В., Воробьев В.С., Черных И.Г., Логашенко И.Б. Development of simulation model of HPC system for Super Charm-Tau factory Journal of Physics: Conference Series, том 1336, статья 120025 (год публикации - 2019)
10.1088/1742-6596/1336/1/012025

2. Иванов В.Л., Булыженков И.С., Епифанов Д.А., Кузьмин А.С., Максимов Д.А., Орешкин С.Б., Осипов А.А., Прохорова Е.С., Шварц Б.А., Усов Ю.В., Воробьев В.С., Юдин Ю.В. Simulation of the CsI crystal calorimeter of the detector of charm-tau factory in Novosibirsk Journal of Instrumentation, JINST 15 (2020) C07026 (год публикации - 2020)
10.1088/1748-0221/15/07/C07026

3. Барняков А.Ю., Барняков М.Ю., Белозерова М.С., Бобровников В.С., Бузыкаев А.Р., Данилюк А.Ф., Качин А.А., Кононов С.А., Кравченко Е.А., Куянов И.А., Онучин А.П., Овтин И.В., Плехов И.М., Подгорный Н.А., Разуваев Г.П., Тодышев К.Ю., Воробьев В.С. Overview of PID options for experiments at the Super Charm-Tau Factory Journal of Instrumentation, JINST 15 (2020) C04032 (год публикации - 2020)
10.1088/1748-0221/15/04/C04032

4. Бондарь А.Е., Грабовчкий А.В., Резниченко А.В., Руденко А.С., Воробьев В.С. Measurement of the weak mixing angle at a Super Charm-Tau factory with data-driven monitoring of the average electron beam polarization Journal of High Energy Physics, JHEP 2020 76 (2020) (год публикации - 2020)
10.1007/JHEP03(2020)076

5. Винс Д.В., Черных И.Г., Логашенко И.Б., Колпаков Ф.А., Воробьев В.С. Simulation model of an HPC system for Super charm-tau factory CEUR Workshop Proceedings, Vol.3041, p.568 (год публикации - 2021)

6. Колпаков Ф.А., Акбердин И.Р., Киселев И.Н., Колмыков С.К., Кондрахин Ю.В., Куляшов М.А., Кутумова Е.О., Пинтус С.С., Рябова А.С., Шарипов Р.Н., Евшин И.С., Жатченко С.А., Кель А.Э. BioUML - towards a universal research platform Nucleic Acids Research, Nucleic Acids Research, Volume 50, Issue W1, 2022, Pages W124–W131 (год публикации - 2022)
10.1093/nar/gkac286

7. Винс Д.В., Черных И.Г., Логашенко И.Б. Full-Scale Simulation of the Super C-Tau Factory Computing Infrastructure to Determine the Characteristics of the Necessary Hardware LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE, Springer Nature Switzerland, RuSCDays 2022, LNCS 13708, chapter 33 (год публикации - 2022)
10.1007/978-3-031-22941-1_33

8. Белозерова М.С., Максимов Д.А., Разуваев Г.П., Сухарев А.М., Воробьев В.С., Жадан А.А., Жадан Д.С. Computing environment for the Super-Charm-Tau factory detector project CEUR Workshop Proceedings, CEUR Workshop Proceedings, Vol: 3041 Pages: 375-380 (год публикации - 2021)
10.54546/MLIT.2021.97.25.001

Публикации