ניסויים בפיסיקה של חלקיקים במאיץ החדש ב-CERN יניבו שפע של מידע. כדי להתמודד עם הכמויות העצומות של המידע מפותח אשכול המחשבים של הפיסיקה של חלקיקים.
פיסיקאים של חלקיקים מבריטניה יציגו השבוע את אשכול המחשבים (computer grid) הפעיל הגדול בעולם. LCG, אשכול המחשבים של מאיץ ה-LHC, המונה מעל ל-6,000 מחשבים ב-78 אתרים ברחבי העולם, הוא האשכול העולמי הקבוע הראשון למטרות מדעיות. אנגליה מהווה חלק נכבד מה-LCG, עם יותר מ-1000 מחשבים ב-12 אתרים שונים. בפגישה השנתית של UK e-Science All Hands בנוטינגהם ב-2004 יסבירו פיסיקאים של חלקיקים לביולוגים, כימאים ואנשי מחשבים כיצד הצליחו להגיע להישג זה.
ניסויים בפיסיקה של חלקיקים במאיץ ה-LHC, הנמצא כעת בשלבי בנייה במעבדת CERN בג'נבה, ייצרו כ-15 פטה בייט של נתונים בשנה – 15 מיליון מיליארד בייטים לשנה. בניסיון להתמודד עם שטף המידע העצום פיסיקאים של חלקיקים ברחבי העולם בונים אשכול מחשבים. עד שנת 2007 לאשכול הזה תהיה עוצמת חישוב שקולה לזו של 100,000 המחשבים המהירים ביותר כיום, שעובדים ביחד ליצירת מעין “מחשב על וירטואלי”. את המחשב העל הוירטואלי ניתן להרחיב ולפתח בהתאם לצרכים. כאשר יחלו הניסויים ב-LHC ב-2007, הם צפויים לחשוף תהליכים פיסיקליים חדשים, להם הייתה השפעה מכרעת על עיצוב היקום שלנו, וכמו כן לשלוף מן האפלה תעלומות כגון מקור המסה של החלקיקים.
מחשוב מבוזר מהווה יעד חשוב למפתחי טכנולוגיות מידע ומדענים זה למעלה מחמש שנים. המחשוב המבוזר מאפשר למדענים לקבל גישה למידע ולכוח חישוב מרחבי העולם מבלי לדעת את מיקומם של המחשבים הללו. ניתן לערוך את ניתוח תוצאות הניסויים בפיסיקה של חלקיקים על מחשבי על רגילים, אולם אלה יקרים, והביקוש הם גבוה ביותר. מחשוב מבוזר, לעומת זאת, מורכב מאלפי יחידות זולות, שניתן להוסיף עליהן יחידות נוספות בהתאם לדרישה. בדומה לאינטרנט לפניו, לאשכול יש פוטנציאל להשפיע על המחשוב של כולנו.
GridPP, פרויקט האשכול של פיסיקאי החלקיקים באנגליה, החל ביוזמת המועצה לחקר הפיסיקה והאסטרונומיה בשנת 2000. באחד בספטמבר השנה הגיע הפרויקט למחציתו עם סיומו הרשמי של השלב הראשון ותחילתו של GridPP2. ד”ר דייב בריטון (Britton) מנהל פרויקט ה-GridPP, אומר: “מטרת החלק הראשון של הפרויקט הייתה יצירת אב טיפוס של האשכול, והגשמנו את היעד הזה בהצלחה מרובה. לאחר שהוכחנו שהאשכול יכול לעבוד, אנו מתמקדים כעת בפיתוח אשכול גדול, יציב וידידותי למשתמש בשילוב עם פרויקטים בינלאומיים אחרים. אשכול שכזה יאפשר למדענים להתמודד עם בעיות קשות בהרבה משניתן היום.”
ד”ר ג'רמי קולס (Coles) ממעבדת ראתרפורד אפלטון הוא מנהל הייצור של האשכול, והוא אחראי על העבודה היומיומית של האשכול. קולס ישא נאום על האשכול בנוטינגהם. הוא מדגיש כי “ישנם הרבה אתגרים להתמודד עמם בתהליך הרחבת האשכול. מלבד הבעיות הטכניות הכלולות בבניית אשכול יציב תחת פיקוח, עלינו לטפל גם בנושאים רחבים יותר, במיוחד בעידוד שיתוף פעולה בין קבוצות שונות של משתמשים.”
בוועידה בנוטינגהם יוכלו המשתתפים לחזות בפעולתו של אשכול הפיסיקה לחלקיקים. צוות ה-GridPP פיתח מפה, שמראה את תנועת עבודות החישוב ב-LCG בזמן אמת, בעודן מנותבות לאתרים המתאימים ביותר באשכול, מריצות את התוכנה ומחזירות תוצאות. קישור למפה בתחתית הכתבה. ד”ר דייב קולינג (Colling) מאימפריאל קולג' בלונדון, שהצות שלו בנה את המפה, אמר: “אנשים שלא ראו מעודם אשכול מחשבים בפעולה, עשויים להתקשות לדמיין מה הוא עושה. המפה שלנו היא דרך פשוטה להראות כיצד ביכולתו של אשכול להעניק למדענים גישה למשאבים ברחבי העולם, ישירות משולחן העבודה שלהם. המפה שימושית גם למומחים, שיכולים בקלות לראות את פעולתו של האשכול.”
פרופסור טוני דויל (Doyle), שעומד בראש פרויקט ה-GridPP, הסביר: “זהו הישג אדיר לפיסיקה של חלקיקים ולמדע מקוון. כעת יש בידינו אשכול בינלאומי אמיתי פועל, שמריץ יותר מ-5,000 פעולות חישוב בכל רגע. היעד הבא שלנו הוא הכפלת כוח החישוב פי עשרה, כך שיהיו לנו 10,000 מחשבים באנגליה לבדה, שיעמדו בהיכון ל-LHC ב-2007.”
תרגום:
דיקלה אורן
