На сайте ЦЕРН опубликована интересная статья "LHCb begins using unique approach to process collision data in real-time" - "LHCb начинает использовать уникальный подход к обработке данных о столкновениях в режиме реального времени".

Используя новую систему, называемую анализом в реальном времени, коллаборация LHCb упростила и ускорила фильтрацию и анализ данных экспериментов.

Современные технологии не позволяют хранить и анализировать все данные протон-протонных столкновений на Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider - LHC). Поэтому необходимо отфильтровать данные в соответствии с научными целями каждого эксперимента. Физики называют этот процесс отбора «спусковым крючком». Таким образом, сбор и анализ данных на LHC традиционно выполнялся в два этапа. В первом, который физики называют «онлайн», детектор записывает данные, которые затем считываются быстрой электроникой и компьютерами, а выбранная часть событий сохраняется на дисках и магнитных лентах. Позже сохраненные события анализируются в автономном режиме. В автономном анализе важные данные, полученные в онлайн-процессе, используются для определения параметров, с помощью которых можно настроить и откалибровать субдетекторы LHCb. Весь этот процесс занимает много времени и использует большое количество человеческих и вычислительных ресурсов.

Чтобы ускорить и упростить этот процесс, коллаборация LHCb внесла революционные улучшения в сбор и анализ данных. Благодаря новой методике, называемой анализом в реальном времени, процесс настройки поддетекторов происходит автоматически в режиме онлайн, а сохраненные данные немедленно доступны в автономном режиме для физического анализа.

В LHC Run 2 триггер LHCb представлял собой комбинацию быстрой электроники («аппаратный триггер») и компьютерных алгоритмов («программный триггер») и состоял из нескольких этапов. Из 30 миллионов столкновений протонов в секунду (30 МГц), происходящих в детекторе LHCb, триггерная система выбрала наиболее интересные события столкновения, в конечном итоге сократив количество данных примерно до 150 кГц. Затем различные автоматические процессы использовали эти данные для расчета новых параметров для настройки и калибровки детектора.

Для Run 3 и далее вся система триггеров радикально изменилась: аппаратный триггер был удален, и весь детектор считывался с полной частотой пересечения банчей LHC, равной 40 МГц. Это позволяет LHCb использовать анализ в реальном времени для полного отбора данных, что делает его более точным и гибким.

Реконструкция в реальном времени позволяет LHCb не только отбирать интересные события, но и сжимать необработанные данные детектора в реальном времени. Это означает, что существует огромная гибкость для выбора как самых интересных событий, так и самых интересных фрагментов каждого события, что позволяет наилучшим образом использовать вычислительные ресурсы LHCb. В конце концов, около 10 гигабайт данных постоянно записываются каждую секунду и становятся доступными для физиков-аналитиков.

Успех обработки данных в реальном времени стал возможен только благодаря экстраординарной работе научных групп во время строительства и ввода в эксплуатацию этой совершенно новой версии детектора LHCb. Более подробную информацию о новой триггерной системе LHCb и команде, стоящей за ней, можно найти на веб-сайте коллаборации.