Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава I. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТВШ ОБРАБОТКИ СНИМКОВ
С ЕШС НА АВТОМАТАХ НРЪ 10
§ I. Основные концепции обработки снимков с Ж 10
§ 2. Система обработки снимков с камеры "Мирабель" на основе НРЪ в ИФВЭ, ее особенности и принципы построения 19
Глава П. МЕТОДИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ МАССОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В СИСТЕМЕ НРЪ 35
§ I. Анализ первых результатов обработки на НРЪ снимков с ЕПК 36
§ 2. Совершенствование процедуры предварительных измерений 41
§ 3. Управление процессом массовых измерений снимков с ЕПК на автомате НРЪ 49
§ 4. Надежность системы НРЪ ; комплекс контрольных и диагностических программ 61
§ 5. Распознавание изображений на снимках 67
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ НРЪ 79
§ I. Влияние качества работы трекового детектора сканирующего автомата на точностных характеристики измерительной системы 79
§ 2. Учет особенностей координатной системы автомата НРЪ
§ 3. Точностных характеристики системы ИРЪ при обработке снимков с камеры "Мирабель" 107
§ 4. Точностных характеристики системы НР2 при обработке снимков с камеры ВЕВС 126
§ 5. Некоторые физические результаты, полученные в экспериментах на камере "Мирабель" и
характеризующие прецизионность системы НРЪ 133
Глава ВТ. РАЗВИТИЕ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ 142
§ I. Программное обеспечение системы обработки снимков с ПК на основе НР$ в рамках унифицированного математического обеспечения сканирующих автоматов
ИФВЭ 142
§ 2. Диалоговые средства системы НРЪ 152
§ 3. Использование НРЪ в обработке снимков с ETC 165
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 173
ЛИТЕРАТУРА 177
Введение к работе
Для фундаментальных исследований в области физики высоких энергий на современном этапе характерно существенное усложнение как физических установок, так и соответствующих систем обработки экспериментальных данных. Пузырьковые камеры (Ж) относятся к основным детекторам, используемым при изучении свойств элементарных частиц. Прибор имеет следующие достоинства: обладает полной # - геометрией, высокими точностными характеристиками, обеспечивает получение детальной информации о топологии событий и позволяет в любое время вернуться к исходной информации эксперимента. Методике Ж физика обязана открытием большей части резонансных состояний и такому выдающемуся результату, как открытию нейтрального тока в слабых взаимодействиях. Значителен вклад этой методики в изучение инклюзивных и полуинклюзивных процессов.
Новые проблемы, выдвигаемые развитием физики, требуют проведения экспериментов при все возрастающих энергиях и роста статистической обеспеченности физических результатов. Одновременно с вводом в строй нового поколения ускорителей (У-70 ИФВЭ, Серпухов; SPS, CEMtft Женева; /vWZ, Батавия) были созданы большие пузырьковые камеры (ЕЖ) ("Мирабель", "Гаргамель", "Скат", ВЕВС, 15-футовая), что в свою очередь потребовало принципиальных изменений в подходе к разработке и построению систем анализа экспериментальной информации.
В последние годы усилился интерес к исследованию редких процессов, в том числе связанных с образованием очарованных частиц, что привело к созданию гибридных установок, сочетающих в себе преимущества методик как пузырьковых камер, так и электрон - 5 -ных экспериментов (например, Европейский гибридный спектрометр (ЕГО),СЕЯЛ). При этом в качестве вершинного детектора гибридных спектрометров используются сравнительно небольшие по объему быстроциклирующие ПК.
Можно отметить следующие основные проблемы, которые возникают при обработке данных в современных экспериментах на пузырьковых камерах:
1. Необходимость комплексного подхода к решению проблемы ,обработки, всесторонне учитывающего особенности эксперимента и измерительной аппаратуры, возможности вычислительной базы и перспективы развития систем обработки.
Для решения этой проблемы необходимо создание единого коллектива людей разных специальностей, который способен осуществить анализ и решение стоящих перед ним задач. Требуется введение оценок по трудности и принципиальной разрешимости тех или иных проблем, нахождение сбалансированных решений, смежных между элементами комплекса задач.
2. Обработка огромного потока информации (порядка 10 -ICr3 бит на эксперимент) требует создания высокопроизводительных систем, способных в разумное время обеспечить обработку данных эксперимента. Анализ информации любого современного эксперимента можно сравнить по своей сложности с автоматизированным производственным процессом, в котором на первое место встают вопросы разработки оптимальной технологии, надежности, организации и обеспечения средствами для постоянного совершенствования.
3. Обеспечение высокой достоверности и качества результатов обработки экспериментальных данных.
Решение указанной проблемы требует самого тщательного ана - 6 лиза по выявлению и учету всех основных факторов и параметров, влияющих на достоверность и качество обработки экспериментальных данных. Любое недопонимание и упущение в этих вопросах может сводить на нет усилия большого коллектива.
4. Обеспечение мобильности системы обработки данных.
Ясно, что создаваемая дорогостоящая система обработки будет использоваться для разных экспериментов и камер. Поэтому необходимо предусмотреть быструю модернизацию системы к изменяющимся условиям. Требуются критерии и оценки модернизаций и новых алгоритмов, чтобы правильно и оптимально решать стоящие перед разработчиками задачи.
5. Оптимальное распределение функций обработки данных в системе между человеком, дШ и измерительными устройствами. ,Сложность создания полностью автоматических систем обработки на современном этапе при все возрастающей сложности событий и, ,как правило, ограниченные ресурсы разработчиков, требуют включения человека в процесс обработки. Доля участия человека за висит от характера фильмовой информации, задач эксперимента и ,должна специально определяться для каждого конкретного случая.
Целью настоящей работы является решение принципиальных проблем создания высокопроизводительной системы обработки снимков с ЫЖ и гибридных установок на основе автомата НР2 , разработка и практическая реализация методики массовых измерений.
Подобная система обработки для ВПК на основе НРЪ была впервые создана в СССР. Она запущена в эксплуатацию в начале 1975 года, обеспечив обработку высокостатистических К+р, К"р и рр-экспериментов при 32 ГэВ/с на камере "Мирабель". Запуск аналогичной системы в центре ядерных исследований в Сакле Франция), имевшем богатый опыт использования НРЪ при обработке данных с классических пузырьковых камер, произведен на год позднее. В 1978 году система НРЪ ИФВЭ была в течение трех месяцев адаптирована для обработки снимков с камеры ВЕВС в ІҐр-эксперименте при 70 ГэВ/с. В 1982 году система НРЪ была адаптирована для обработки снимков с камер ЯСВС и HOLE&C, входящих в состав ETC. Система НРЪ в экспериментах на ETC используется в основном для решения методических задач (поиск редких событий, калибровка ETC и т.п.).
Создание и запуск в эксплуатацию системы НРЪ повысило производительность измерительно-вычислительного комплекса ИФВЭ в 3-4 раза и довело ее до -100 тысяч событий ( 450 тысяч проекций) в год. Потенциально при условии полной загрузки система НРЪ ИФВЭ в состоянии обработать до 400 тысяч событий в год.
Использование системы дало возможность в сравнительно сжатые сроки завершить несколько крупных экспериментов с суммарной статистикой в 2 млн. снимков. Большая часть экспериментов проведена в рамках международного сотрудничества с участием институтов СССР, Франции, ГДР, CE/V И его стран-участниц. Вклад СССР в обработку экспериментальных данных в сотрудничестве был наиболее весомым и составил в среднем 65.
Структура диссертдттртт. диссертация состоит из четырех глав и заключения.
