Підтримка участі українських вчених у фундаментальних дослідженнях
Опубліковано: 20 червня 2019 року
Науковий співробітник Харківського фізико-технічного інституту Олексій Куров (на фото) працює в єдиному українському колективі, який обробляє дані від Великого адронного колайдера (ВАК) в ЦЕРН.
Олексій Куров бере участь в обробці даних від експерименту під назвою «Компактний мюонний соленоїд» (CMS), що проводить Європейська організація ядерних досліджень (ЦЕРН) на Великому адронному колайдері.
«Це вагомий внесок нашого інституту та України в цілому в один з найбільших експериментів… покликаних знайти відповіді на деякі з найважливіших питань для розуміння природи».
Олексій Куров, науковий співробітник ННЦ ХФТІ
CMS – один з найбільших багатоцільових експериментів на ВАК, він має надзвичайно фундаментальну та обширну програму досліджень. Зокрема, досліджує властивості бозонної частинки Хіггса, відкритої в 2012 році, та веде пошук частинок, що гіпотетично складають темну матерію Всесвіту.
Олексій усвідомлює важливість своєї роботи, результати якої вдалося підвищити завдяки більш ефективному мережевому підключенню від Асоціації УРАН – національної науково-освітньої телекомунікаційної мережі України – та проєкту EaPConnect, що фінансується ЄС.
Нижче Олексій розповідає про свою роботу – та неминучі труднощі, які необхідно долати у таких масштабних проєктах.
Чим ви займаєтесь в Національному науковому центрі (ННЦ) ХФТІ та як ваша діяльність сприяє участі ХФТІ в експериментах ЦЕРН?
За освітою я – теоретичний фізик. У 2000 році почав вивчати хвилі у плазмі, а з 2015 року – працювати в групі, яка бере участь у експерименті CMS на Великому адронному колайдері в ЦЕРН. Основний напрямок роботи групи – підтримувати обробку експериментальної інформації з ВАК на нашому обчислювальному комплексі.
Які завдання ставить перед вами ця робота?
Важливо підкреслити, що обробка даних з ВАК здійснюється майже безперервно (24 години на добу, 7 днів на тиждень). Отже, ми повинні забезпечити високий рівень надійності комплексу. Завдання не з простих: необхідно постійно контролювати роботу комплексу та забезпечувати належне функціонування складного спеціалізованого програмного забезпечення. Наш комплекс – єдиний в Україні обчислювальний центр, який займається обробкою даних CMS, і забезпечення високого рівня надійності має для нас ключове значення.
Які труднощі створювали ці завдання в минулому в процесі дослідницької діяльності ННЦ ХФТІ?
Вимоги до зовнішніх каналів зв’язку обчислювальних комплексів, що, як і ми, беруть участь у розподіленій обробці даних CMS, надзвичайно високі. По-перше, для забезпечення передачі великої кількості експериментальної інформації необхідна досить висока пропускна здатність зовнішньої мережі. На жаль, наші канали не мали необхідної потужності, тому ми не могли досягти необхідної ефективності обробки даних.
На додаток до цього, трафік слід направляти за допомогою некомерційних мереж (призначених для використання науково-дослідними та освітніми організаціями) як у Європі, так і за кордоном: таких як GÉANT у Європі та Internet2 і ESnet у США. Нам не вдалося вирішити цю проблему самостійно, тому ми звернулися за допомогою до Асоціації УРАН.
Яку допомогу ви отримали від УРАН?
Співпраця УРАН з GÉANT та з нашим академічним провайдером UARNet забезпечила нам доступ до мережевої інфраструктури LHCONE. Її використовують виключно для передачі великої кількості експериментальних даних, отриманих на ВАК. Доступ до LHCONE, наданий УРАН, забезпечив низький відсоток втрати пакетів, оптимальну маршрутизацію та, найголовніше, пропускну здатність мережі, необхідну для обміну даними. Це зменшило кількість помилок у передачі даних і, відповідно, покращило якість роботи нашого комплексу.
Яким чином ця допомога від УРАН вплинула на вашу особисту роботу?
Досвід у налаштуванні та використанні каналу зв’язку, а також мережеві рішення, запропоновані експертами УРАН, були надзвичайно корисними для мене як спеціаліста та забезпечили якісну обробку даних на нашому комплексі.
Яку користь отримав ННЦ ХФТІ у результаті цих змін?
Впровадження каналу зв’язку Київ-Відень з пропускною здатність 10 гігабіт на секунду зменшило втрати пакетів і тим самим покращило якість передачі даних. Кількість даних, що були передані для обробки на наш обчислювальний комплекс після налаштування нового каналу, зросла більш ніж утричі: з 2 до 7,7 петабайт. Це вагомий внесок нашого інституту (та України в цілому) в експеримент CMS, один з найбільших експериментів ВАК, покликаних знайти відповіді на деякі з найважливіших питань для розуміння природи.
Як ви особисто ставитесь до цих покращень?
Я пишаюся своєю участю у видатних наукових результатах, отриманих на ВАК.
Чи хотіли б ви продовжити співпрацю з УРАН? Якщо так, то у чому саме?
Співпраця з експертами УРАН, зокрема з керівником технічного відділу, була конструктивною, інформативною, цікавою та дуже позитивною. Продовження експлуатації високоякісного каналу зв’язку від УРАН та подальша співпраця мають для нас велике значення, оскільки це безпосередньо пов’язано з науковою діяльністю нашої лабораторії.
Зображення – ННЦ ХФТІ