Векторизация и распараллеливание алгоритмов селекции и реконструкции распадов $J/\psi \rightarrow e^+e^-$ в реальном времени эксперимента СВМ

О. Ю. Дереновская, В. В. Иванов

Аннотация


Измерения распадов $J/\psi \rightarrow e^+e^-$ относятся к ключевой задаче эксперимента СВМ. Для их регистрации разработана методика, которая включает в себя цепочку методов и алгоритмов, предназначенных для реконструкции траекторий и импульсов заряженных частиц с помощью детектора STS, их идентификации с помощью детекторов RICH, TRD и TOF, формирования кандидатов в $J/\psi $-мезоны и определения их характеристик с помощью пакета KFParticle. Принимая во внимание тот факт, что отбор и реконструкцию распадов $J/\psi \rightarrow e^+e^-$ планируется проводить в реальном времени эксперимента, используемые методы и алгоритмы должны быть не только эффективными, но и быстрыми. В настоящей работе проведена оценка временных затрат существующих алгоритмов с учётом их ускорения за счёт векторизации программного кода посредством SIMD-инструкций и распараллеливания между ядрами процессора, реализованное с помощью программных сред OpenMP, OpenCL и библиотеки TBB. Проведённый анализ позволил установить «слабые» места в этой цепочке, над которыми предстоит дальнейшая работа по их ускорению, а также предложить быстрый и эффективный параллельный алгоритм для идентификации заряженных частиц с помощью детектора TRD на основе критерия $\omega _n^k$.

Ключевые слова


многомерные методы анализа данных; эксперимент СВМ; отбор распадов $J/\psi \rightarrow e^+e^-$; параллельные вычисления; SIMD-инструкции

Полный текст:

PDF

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.