Информационные системы для онлайн и офлайн обработки данных в современных экспериментах физики высоких энергий
Authors: АЛЕКСАНДРОВ Е И. , АЛЕКСАНДРОВ И Н. , ГЕРЦЕНБЕРГЕР К В. , МИНЕЕВ М А. , МОШКИН А А. , ПРЯХИНА Д И. , ФИЛОЗОВА И А. , ЧЕБОТОВ А И. , ШЕСТАКОВА Г В. , ЯКОВЛЕВ А В. 
Published: January 2025

Сбор, хранение, обработка и анализ экспериментальных, а зачастую и моделированных данных являются неотъемлемой частью экспериментов физики высоких энергий. За решение данных задач в современных экспериментах отвечают системы сбора и обработки данных (ССОД). Данный обзор посвящен исследованию применяемых в экспериментах физики высоких энергий систем сбора и обработки информации общего функционирования, информационных систем и баз данных, их классификации, а также возможности и необходимости создания подобных систем или отдельных компонент в экспериментах мегапроекта NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) как на фиксированной мишени, так и в коллайдерной части. Такие системы, используемые для поддержки обработки и анализа данных, а также для других видов коллаборационной деятельности, вносят существенный вклад в решение задачи автоматизации сбора, хранения, обработки и анализа экспериментальных данных и информации о проводимом эксперименте, а также являются необходимым элементом для успешной работы современных экспериментов физики высоких энергий. Особое внимание при анализе решений уделено физическим экспериментам по столкновению частиц на Большом адронном коллайдере (БАК) в Европейском центре ядерных исследований (CERN) как успешным современным проектам, постоянно обновляемым в связи с изменениями условий функционирования систем (например, повышение энергии пучка, увеличение светимости) и совершенствованием используемых информационных систем с применением новейших технологий в данной области. В результате проведенного исследования выделены системы и компоненты, реализация или адаптация которых наиболее целесообразна в экспериментах комплекса NICA.

Acquiring, storing, processing and analyzing of experimental and simulated data are an integral part of high-energy physics experiments. Data Acquisition system (DAQ) is responsible for solving these problems in modern experiments. The review is devoted to the study of the general functioning systems for data collecting and processing, information systems and databases, which are used in high-energy physics experiments, their classification, and the possibility and necessity of creating similar systems or individual components in experiments of the NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) megaproject both on a fixed target and in the collider part. Such systems being used to support for data processing and analysis, as well as other types of experiment activities, significantly contribute to solving the problem of automating the collection, storage, processing and analysis of experimental data and information on the experiment, and they are also an essential element for the successful operation of modern high-energy physics experiments. Particular attention in the analysis of the solutions is given to physics experiments on particle collisions at the Large Hadron Collider (LHC) at the European Center for Nuclear Research (CERN) as successful modern projects that are constantly upgraded due to changes in the functioning of the systems (for example, increasing beam energy and luminosity) and improving the information systems taking into account the latest technologies in this area. As a result of the study, systems and components are chosen, whose implementation or adaptation is most appropriate to the experiments of the NICA complex.