SCHEMA DELLE ESIGENZE DI CALCOLO DI AURIGA (II RUN SCIENTIFICO)
Le Unita’ Operative (U.O.) INFN coinvolte in AURIGA sono: i Laboratori Nazionali di
Legnaro, le Sezioni di Padova, Ferrara, Firenze e il Gruppo Collegato di Trento alla
Sezione di Padova.
L'impegno di calcolo e’ rilevante sia dal punto di vista hardware (sistema di
acquisizione e di sincronizzazione dati dell’esperimento con GPS) sia dal punto di vista
del software (daq, diagnostica del rivelatore e sistema di analisi dati per la stima del
rumore ed l’identificazione di eventi candidati).
1) Modello di calcolo per analisi dati e simulazioni.
Le fasi del ciclo del software di AURIGA sono: i) sviluppo del codice: la piattaforma
utilizzata e’ PC/Linux con software Open Source (CORBA, FFTW, ...) e con la libreria
AAL di analisi [1] sviluppata dalla collaborazione. I tools utilizzati per monitor ed analisi
interattiva sono Baudline [2] e VEGA/ROOT [3]; ii) simulazione: abbiamo sviluppato un
simulatore dell’output del rivelatore in condizioni ideali di gaussianita’ e quasistazionarieta’ del rumore per ottenere una validazione del sistema completo di analisi
dati; iii) montecarlo: per caratterizzazione completa della pipeline di analisi e stima
dell’efficienza del rivelatore e della qualita’ dei dati; iv) identificazione: produzione di
eventi ed analisi in coincidenza con altri rivelatori.
Il software prodotto e’ gia’ stato utilizzato per analizzare i dati di una facility di test
per trasduttori che presenta problematiche di analisi simili a quelle del rivelatore
AURIGA. Durante il triennio 2003-2006 si continuera’ lo sviluppo ed il supporto del
software gia’ prodotto e si comincera’ l’utilizzo del software per l'analisi scientifica vera
e proprie dei dati di AURIGA.
2) Responsabilita' INFN nell'ambito della collaborazione per produzione e
mantenimento software e risorse umane coinvolte.
I fisici e tecnologi INFN hanno la responsabilita’ completa sia dell’hardware di
acquisizione che del software di analisi. Attualmente le risorse umane nelle singole
sezioni sono le seguenti:
LNL:
1 persona (1 FTE)
PADOVA:
1 persona (0.5 FTE)
TRENTO:
3 persone (2.8 FTE)
Si prevede che altri ricercatori saranno coinvolti nell’analisi e diagnostica del rivelatore
quando iniziera’ il II run (fine 2003).
3) Pianificazione delle risorse di calcolo per il biennio 2004-2005 in relazione a CPU
e storage e previsione di impegni per la componente INFN.
Durante un normale run di misura si prevede di raccogliere 1 Tbyte di dati raw
all’anno. Lo storage sara’ su disk server ed e’ prevista una copia di backup su unita’
nastro LTO. Attualmente l’esperimento dispone di 1 file server da 1 Tbyte e si prevede
di aggiungere altri 2 Tbyte. La gestione/analisi dei dati e la simulazione prevedono l'uso
di due macchine biprocessore XEON a 2.4 GHz e 2 Gbyte di RAM. L’esigenza
complessiva di AURIGA nel triennio 2003-2006 si puo’ quantificare in circa 10 PC di
questo tipo. L’analisi off line si puo’ anche avvalere delle risorse di calcolo messe a
disposizione della PC Farm di LNL (20 dual processor da 1 GHz, 1 Gbyte di RAM, 3
Tbyte di storage) in condivisione con gli altri esperimenti dei Laboratori.
4) Localizzazione prevista per le risorse
La soluzione di un centro di produzione ed analisi unico (LNL) sembra per ora la piu’
funzionale. I dati processati e ridotti nella banda utile per l’indagine gravitazionale sono
compressi rispetto a quelli raw e quindi possono essere scambiati facilmente con gli altre
sezioni nella collaborazione. Le sezioni che partecipano all’esperimento si occuperanno
dell’analisi off-line che consiste in test di algoritmi di identificazione, montecarlo, stima
di ``false alarms/false dismissal” per diverse procedure di identificazione, etc. Per tali
sezioni e’ prervisto un potente sistema di calcolo (ad esempio i biprocessori XEON 2.8
GHz, 2 GB di RAM e 400 GByte di disco rigido).
5) Le risorse di rete previste necessarie
Non sono previste esigenze di rete particolari rispetto a quelle offerte dall'INFN.
RICAPITOLAZIONE RICHIESTE nei 3 anni
Mass storage: 4 TByte
CPU a LNL: 10 biprocessori XEON a 2.8 GHz e 2 Gbyte di RAM
CPU per ogni sede: 2 biprocessori XEON a 2.8 GHz, 2 Gbyte di RAM e 0.4 TB di disco
NOTA FINALE: La ricerca delle onde gravitazionali non puo’ essere effettuata, tranne
che per particlolari sorgenti (chirps e periodiche) con forte segnatura ed alto rapporto
segnale/rumore, da un solo rivelatore. Il problema e’ legato alle sorgenti di rumore
ambientale non modellabili che rendono non calcolabile il rate di falsi allarmi. L’analisi
in coincidenza sara’ probabilmente effettuata con altri rivelatori risonanti NAUTILUS,
EXPLORER e interferometrici LIGO, VIRGO, GEO e TAMA. La sintesi
dell’informazioni dei diversi apparati permette, oltre alla identificazione di un segnale
gravitazionale tramite alcune proprieta’ distintive (propagazione alla velocita’ della luce,
transversalita’ e spin 2 del gravitone), la sua ricostruzione completa direzione e
polarizzazione. L’ambiente naturale per affrontare questo task e’ la GRID proposta da
VIRGO, sia per qunto riguarda la possibilita’ di condivisione dei dati che l’ammontare
delle risorse di calcolo che saranno rese disponibili.
