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J.M. Seixas, COPPE/Poli - UFRJ RENAFAE, Junho 2010
1. Tilecal 1. Receptor de Múons (L1) 2. Reconstrução de Energia 3. Qualidade de Dados 4. Manutenção Preditiva 5. Upgrade
2. Trigger 1. High Level Trigger
• Neural Ringer • Leptonjets
2. Offline 3. Upgrade
3. ZDC 4. Coordenação Técnica
Tilecal
ATLAS/Brasil
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Deteção de Múons -Motivação Auxiliar as câmaras de múons da
região do barril (RPC) na deteção de múons no primeiro nível de filtragem do ATLAS Diminuir a taxa de falsos
múons devidos ao cavern background
Recuperar regiões não cobertas pelo RPC
Infraestrutura disponível RPC é capaz de receber a
informação de trigger do TileCal (integração)
Sinais de múon do TileCal disponíveis no L1Patch-panel
21/06/2010 ATLAS/Brasil
L1Múon Tilecal:~10k células
de energia (dupla leitura)
Sinais de múon provenientes da última camada (células D)
Proposta: Somar os sinais de uma mesma célula D Aumentar a relação
sinal-ruído
Com soma
Monte Carlo Eficiência: fração de eventos triggados com múons
atravessando o detetor Tile pode auxiliar na deteção de múon em áreas não
cobertas pelo RPC (complexidade AND+)
RPC: 81% Tile : 97%
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TileMuon Receiver Módulo de recepção
Processamento de 44 sinais
Detecção e aquisição de sinais
Interface VME com o ROS Transmissão do trigger ao
L1Muon
Módulo de entrada Mascaramento de canais
ruidosos Soma analógica e
digitalização Implementação dos
discriminadores
Discriminadores Detetor por patamar
Sinal classificado como múon sempre que ultrapassar um determinado valor
Filtragem ótima Projeto simplificado: online
Ruído gaussiano Processo estocástico que fornece o sinal de múon
representado pela sua média Branqueamento: descorrelacionar as amostras do ruído Filtro casado: correlacionar o sinal de
entrada com o sinal médio de múons
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Discriminadores (Eficiência) Deteção: eficiência para múons e falso alarme (ruído classificado
como múon)
Filtro casado: superior, em todas direções
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Tempo de Latência Desenvolvimento de um filtro simples para a compensação do efeito dos
cabos Estreitamento da largura dos sinais de entrada do circuto de soma do
receptor
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Receptor de Múons - Produção Previsão de instalação dos circuitos para o final do ano (upgrade
imediato) Produção pela indústria brasileira (layout UFJF, projeto UFRJ
+UFJF )
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Compromissos Testes experimentais, produção, certificação dos circuitos Estudos com jatos oriundos de decaimentos hadrônicos
pesados Simulação do cavern background Filtragem ótima estocástica: melhorar discriminação Discriminadores não lineares: viabilidade Compensação de cabo: adquirir dados, avaliar complexidade Implementação: diferentes cenários de composição (além do
AND!) Sector Logic x ROI Migrar para o upgrade combinado do Tilecal e do L1
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Tilecal: Reconstrução de Energia
Pulso típico interpolado
Sinal de baixa energia adquirido no detector. Qual a melhor forma para estimar a energia??
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Tilecal: Reconstrução de Energia
Aplicação de técnicas de detecção e estimação para a reconstrução da energia no Tilecal
Estimação da energia, filtragem ótima: amplitude + formato do pulso
Seleção das células com sinal (implementação on-line): evita células com apenas ruído
Identificação de hot cells e dead channels Testes foram realizados com sucesso para raios cósmicos e estão
sendo adaptados para colisões Estimadores neurais também estão sendo desenvolvidos para
estimar a energia que se perde devido aos materiais mortos do calorímetro
Extensão para incluir o Lar, em andamento (estimação neural e clássica)
ATLAS/Brasil
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Tilecal: Reconstrução de Energia
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• Sistemas Web para Monitoração, Controle, Qualidade de Dados e Análise de Dados.
• Qualidade de Dados: utilizando técnicas de processamento de sinais e inteligência computacional
• Manutenção preditiva: ICA e redes neurais para identificar fontes de alimentação (HV/LV) que virão a apresentar falhas
Qualidade de Dados e Manunteção Preditiva
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1. DCS Web System: monitoramento de voltagens, correntes e temperaturas de fontes de alimentação (HV e LV) através do sistema de controle do TileCal.
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ATLASOM Relacionar
equipamentos do ATLAS por similaridade
Integração da informação
Self-Organizing Map (treinamento não supervisionado). Mantém as relações de distância do espaço original
Ampla aplicação (Web)
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Trigger: Online e Offline
Otimização do algoritmo Método:
Feature Extraction: formatação em anéis, pré-processamento (ICA, NLICA, Relevância)
Hypothesis Testing: identificação neural ou Fisher
• Portando o NeuralRinger para o ambiente offline
• Integração com o Sliding Window
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Identificação de Elétrons no L2 Baseada em Calorimetria
• Técnicas de compactação de sinais: extração de informação relevante
• Abordagens segmentada e não segmentada
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Anéis (NeuralRinger) Descreve por anéis concêntricos o
chuveiro em cada camada
Reduz dimensão (ROI ~ 1.000 células)
Uniformiza dimensão do evento
Teste de Hipóteses: NN/Linear
Camada PS EM1 EM2 EM3 HD1 HD2 HD3 Total
Seção EM HAD N/A
# Anéis 8 64 8 8 4 4 4 100 21/06/2010 ATLAS/Brasil
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Leptonjets Matéria Escura
estágio final: múltiplos léptons T2Calo não é eficiente
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Leptonjets: eficiëncia Formatação: Soma em Anéis Pré-Processamento: ICA Teste de Hipótese: Rede Neural Mais: discriminador específico
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Atividades no ZDC Integração do ZDC ao sistema de
aquisição de dados e de trigger do ATLAS Tilecal
Validação da lógica de sincronização do clock e trigger do acelerador para a eletrônica do ZDC Tilecal
Desenvolvimento do código para análise e processamento dos sinais do ZDC no framework do ATLAS (Athena)
Trigger Desenvolvimento e validação de todo o
software do ZDC para produção e reconstrução dentro do framework do ATLAS no Tier0 (CERN) Trigger
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Estações de Monitoramento Remoto do ATLAS
Monitoração do ATLAS Shift remoto COPPE/IF-UFRJ/IF-USP
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13 dos 20 sistemas da Coordenação Técnica do ATLAS foram desenvolvidos pela nossa equipe
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Coordenação Técnica do ATLAS 1. Glance: recuperação, inserção e atualização dos 120.000 equipamentos do detector ATLAS e
dos 65.811 cabos que conectam subdetectores aos sistemas off-detector. 2. Cable Database: consulta e inserção de novos cabos e bandejas de roteamento de cabos
(7.991 novos cabos inseridos e 26.679 cabos atualizados). 3. MTF Database: Busca e inserção de equipamentos no inventário do ATLAS (5.735
equipamentos criados e 8.141 itens atualizados). 4. ATLAS Equipment Traceability: Rastreamento e medida da dose radioativa de
equipamentos. *** Adaptado também para o LHCb (13. LHCb Traceability). 5. ATLAS DSS Alarms Viewer: Configuração de alarmes do sistema de segurança. 6. ATLAS Membership: Gerência dos registros dos membros, institutos e listas de autores do
ATLAS (~3.000 colaboradores de 173 universidades e laboratórios de 37 países). 7. ATLAS Appointment: Armazenamento de informação sobre os cargos ocupados. 8. ATLAS Survey: Vistoria de componentes do detector, permitindo monitorar o deslocamento a
partir da posição nominal em relação ao sistema de referencia. 9. ATLAS Analysis Follow-up: Acompanhamento do processo de revisão, aprovação e
publicação de artigos sobre análises físicas (já existem 7.723). 10. ATLAS Speakers (SCAB): Gerenciamento das indicações a palestrantes da colaboração. 11. ATLAS Conf Notes: Apóia o processe de aprovação de artigos para conferencias. 12. ATLAS Thesis: Registro de teses publicadas pelos membros da colaboração.
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Trabalhos em andamento (TileCal e TC) Painel de Controle: disponibilizar todas as informações necessárias para
diferentes tipos de análises, integrando os sistemas atuais desenvolvidos pela nossa equipe (1a. Versão do Dashboard em produção desde Maio)
Controle do Detector (DCS Web System): Incorporar tecnologia preditiva, identificando quando determinada fonte apresentará problemas.
Integrar os sistemas de qualidade de dados (MCWS/DQM) ao DCS para correlacionar o comportamento das fontes à aquisição de dados.
Acesso à base de dados de condições do ATLAS (COOL), através do sistema Glance, também desenvolvido pela nossa equipe.
Integração de dados através de técnicas da Inteligência Computacional. Hierarquia dos equipamentos: permitir o gerenciamento de componentes,
respectivas posições e medidas de radiação. Integração do ATLAS Equipment Traceability aos sistemas de controle e
análise de dados para automatizar eventos de remoção/instalação de equipamentos.
Manutenção evolutiva de todos os sistemas, que estão sendo utilizados na operação do ATLAS.
TileCal
TC
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sATLAS: compromissos com o programa de upgrade
Trigger (calo) L1: projetos baseados
em FPGA HLT:
desenvolvimento de algoritmo e infra-estrutura de software. L2 e EF integrados
Tilecal/ZDC Redução da
interconexão entre subsistemas
Digitalização já para o L1
12 bits de resolução Adaptação do
L1MuonCalo 21/06/2010
ATLAS/Brasil
ATLAS/Brasil em números • Instituições • Universidade Federal do Rio de
Janeiro (IF, Poli, COPPE) • USP (IF) • Universidade Federal de Juiz de Fora
(Elétrica) • Universidade Federal de São João
Del Rei (IF) • • Cooperação • IRD Hospital M. Filho • IEN CBPF • IEAv UERJ
CEFET (RJ.Bahia) • Alunos • ensino médio (iniciação científica
júnior, CAP/UFRJ e CEFET-RJ) • ensino tecnológico (estágio) • graduação (iniciação científica e
projeto final de curso) • pós-graduação (mestrado e
doutorado) • pós-doutorado • Colaboradores: BNL, Wisconsin, Glasgow
• Transferência de Tecnologia • Produção L1MuonTrigger, Upgrade • Empresas de base tecnológicas (egressos) • • Apoio (Fomento) • CNPq (MCT)
RENAFAE (MCT) • FINEP (MCT) • CAPES (MEC) • CERN • União Européia (E-Planet) • FAPERJ • FAPEMIG
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ATLAS/Brasil : Pessoal • Nome Atividades
• Deputy: José Manoel de Seixas (UFRJ) Tilecal, Trigger, ZDC, Upgrades • Luiz Pereira Calôba (UFRJ) L1MuonTrigger, HLT, Upgrades • Carmen Maidantchik (UFRJ) Web systems, Manutenção Preditiva, ATLASOM • Augusto Santiago Cerqueira (UFJF) Tilecal • Luciano Manhães (UFJF) Tilecal • Rafael Nóbrega (UFJF) Tilecal • Doutorando Eduardo Simas (CEFET-Bahia) HLT • Doutorando Danilo Lima (UFRJ) Leptonjets, Trigger offline • Doutorando Marcelo Perantoni (UFRJ) Trigger offline • Doutorando Thiago Castro (UFRJ) Trigger offline • Doutorando Mauro Alvarez (UFRJ) Trigger offline • Doutorando Jesse Costa (CEFET/UFRJ) Calorimetria ATLAS/CMS • Doutorando Lourival Moreira (CEFET/UFRJ) Calorimetria ATLAS/CMS • Mestrando Thiago Ciodaro (UFRJ) L1MuonTrigger • Mestrando Felipe Grael.(UFRJ) Web systems, ATLASOM • Mestrando Benito Fontes (UFRJ) ZDC • Mestrando Fernando Ferreira (UFRJ) Manutenção Preditiva, Qualidade de Dados • Mestrando Bernardo Sott-Maior (UFJF) Reconstrução de Energia • Mestrando Fernando Xavier (UFJF) L1MuonTrigger • Mestrando Davis Barbosa(UFJF) Qualidade de Dados
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