إن التجارب في فيزياء الجسيمات في المسرع الجديد في CERN سوف تسفر عن ثروة من المعلومات. وللتعامل مع الكميات الهائلة من المعلومات، يجري تطوير مجموعة حاسوب فيزياء الجسيمات.
سيقدم فيزيائيو الجسيمات من بريطانيا العظمى هذا الأسبوع أكبر شبكة كمبيوتر نشطة في العالم. LCG، مجموعة الكمبيوتر الخاصة بمسرع LHC، والتي يبلغ عددها أكثر من 6,000 جهاز كمبيوتر في 78 موقعًا حول العالم، هي أول مجموعة عالمية دائمة للأغراض العلمية. تعد إنجلترا جزءًا مهمًا من LCG، حيث تضم أكثر من 1000 جهاز كمبيوتر في 12 موقعًا مختلفًا. وفي الاجتماع السنوي لـE-Science All Hands في المملكة المتحدة في نوتنجهام عام 2004، سيشرح فيزيائيو الجسيمات لعلماء الأحياء والكيميائيين وعلماء الكمبيوتر كيف حققوا هذا العمل الفذ.
ستنتج تجارب فيزياء الجسيمات في مسرع LHC، قيد الإنشاء حاليًا في مختبر CERN في جنيف، حوالي 15 بيتابايت من البيانات سنويًا - 15 مليون مليار بايت سنويًا. في محاولة للتعامل مع التدفق الهائل للمعلومات، يقوم فيزيائيو الجسيمات في جميع أنحاء العالم ببناء مجموعة من أجهزة الكمبيوتر. بحلول عام 2007، ستتمتع هذه المجموعة بقوة حاسوبية تعادل قوة أسرع 100,000 جهاز كمبيوتر اليوم، حيث تعمل معًا لإنشاء نوع من "الكمبيوتر العملاق الافتراضي". يمكن توسيع الكمبيوتر العملاق الافتراضي وتطويره وفقًا للاحتياجات. وعندما تبدأ التجارب في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في عام 2007، فمن المتوقع أن تكشف عن عمليات فيزيائية جديدة، كان لها تأثير حاسم على تصميم كوننا، وأيضا أن تستخرج من الظلام ألغازا مثل أصل كتلة الجسيمات. .
لقد كانت الحوسبة الموزعة هدفًا مهمًا لمطوري وعلماء تكنولوجيا المعلومات لأكثر من خمس سنوات. تسمح الحوسبة الموزعة للعلماء بالوصول إلى المعلومات والقدرة الحاسوبية من جميع أنحاء العالم دون معرفة موقع أجهزة الكمبيوتر هذه. يمكن إجراء تحليل نتائج التجارب في فيزياء الجسيمات على أجهزة الكمبيوتر العملاقة العادية، ولكنها باهظة الثمن، والطلب عليها مرتفع للغاية. ومن ناحية أخرى، تتكون الحوسبة الموزعة من آلاف الوحدات الرخيصة، والتي يمكن إضافة وحدات إضافية إليها حسب الطلب. وكما هو الحال مع الإنترنت من قبله، فإن المجموعة لديها القدرة على التأثير على حوسبة كل واحد منا.
بدأ مشروع GridPP، وهو مشروع مجموعة فيزيائيي الجسيمات في إنجلترا، من قبل مجلس أبحاث الفيزياء وعلم الفلك في عام 2000. وفي الأول من سبتمبر من هذا العام، وصل المشروع إلى منتصف الطريق مع النهاية الرسمية للمرحلة الأولى وبدء GridPP2. يقول الدكتور ديف بريتون (بريتون)، مدير مشروع GridPP: "كان الهدف من الجزء الأول من المشروع هو إنشاء نموذج أولي للمجموعة، وقد حققنا هذا الهدف بنجاح كبير. وبعد أن أثبتنا أن المجموعة يمكن أن تنجح، فإننا نركز الآن على تطوير مجموعة كبيرة ومستقرة وسهلة الاستخدام بالتزامن مع مشاريع دولية أخرى. ستسمح مثل هذه المجموعة للعلماء بالتعامل مع مشاكل أكثر صعوبة بكثير مما هو ممكن اليوم."
الدكتور جيريمي كولز (كولز) من مختبر رذرفورد أبليتون هو مدير الإنتاج للمجموعة، وهو المسؤول عن العمل اليومي للمجموعة. سيلقي كولز خطابًا حول المجموعة في نوتنغهام. ويؤكد أن "هناك العديد من التحديات التي يجب التعامل معها في عملية توسيع الكتلة. إلى جانب القضايا التقنية التي ينطوي عليها بناء مجموعة مستقرة تحت الإشراف، يجب علينا أيضًا معالجة القضايا الأوسع، وخاصة تشجيع التعاون بين مجموعات مختلفة من المستخدمين.
وفي المؤتمر الذي سيعقد في نوتنغهام، سيتمكن المشاركون من مشاهدة مجموعة فيزياء الجسيمات أثناء عملها. قام فريق GridPP بتطوير خريطة توضح حركة وظائف الحوسبة في LCG في الوقت الفعلي، حيث يتم توجيهها إلى المواقع الأكثر ملاءمة في المجموعة، وتشغيل البرنامج وإرجاع النتائج. رابط الخريطة أسفل المقال. قال الدكتور ديف كولينج (كولينج) من إمبريال كوليدج لندن، الذي قام فريقه ببناء الخريطة: "الأشخاص الذين لم يسبق لهم رؤية مجموعة أجهزة الكمبيوتر أثناء العمل، قد يجدون صعوبة في تخيل ما تفعله. خريطتنا هي طريقة بسيطة لإظهار كيف يمكن لإشكول أن يمنح العلماء إمكانية الوصول إلى الموارد حول العالم، مباشرة من سطح المكتب الخاص بهم. والخريطة مفيدة أيضًا للخبراء، الذين يمكنهم بسهولة رؤية تشغيل المجموعة."
وأوضح البروفيسور توني دويل، الذي يرأس مشروع GridPP: "هذا إنجاز هائل لفيزياء الجسيمات والعلوم عبر الإنترنت. لدينا الآن مجموعة دولية حقيقية تعمل، حيث تقوم بإجراء أكثر من 5,000 عملية حسابية في كل لحظة. هدفنا التالي هو مضاعفة قوة الحوسبة عشرة أضعاف، بحيث يكون لدينا 10,000 جهاز كمبيوتر في إنجلترا وحدها، جاهزة لمصادم الهادرونات الكبير (LHC) في عام 2007."
ترجم:
دكلا أورن
