21 November 2003Pavel Řezníček Simulace detektoru ATLAS 1.Generátory Pythia, Herwig, … signál, pozadí (minimum bias, …) 2.Simulace detektoru odezva jednotlivých sub-detektorů Geant + digitalizace … formát jako skutečná data míchání signálu s pozadím 3.Rekonstrukce analýza odezvy jednotlivých sub-detektorů přiřazování dat simulovaným částicím (kontrola rekonstrukce) 4.Analýza, Vizualizace Combined ntuple Atlantis

21 November 2003Pavel Řezníček Simulace detektoru ATLAS 1.Generátory Pythia, Herwig, … signál, pozadí (minimum bias, …) 2.Simulace detektoru odezva jednotlivých sub-detektorů Geant + digitalizace … formát jako skutečná data míchání signálu s pozadím 3.Rekonstrukce analýza odezvy jednotlivých sub-detektorů přiřazování dat simulovaným částicím (kontrola rekonstrukce) 4.Analýza, Vizualizace Combined ntuple Atlantis

21 November 2003Pavel Řezníček Generátory Struktura TDataSet Ntuple 100 Simulace interakcí informace o hybnostech, směru letu a místa rozpadu každé částice mnoho balíků specializovaných na různé oblasti fyziky na ATLASu značné množství eventů (signálů i pozadí) již nasimulováno Př.: PythiaB – specializace na b-fyziku počáteční období nízké luminosity výběr kanálu řízen job-options soubory (textová konfigurace), pro případ složitějších podmínek na kanál je nutno modifikovat zdrojový kód balíku PythiaB (soubor user_finsel.f ) Výstup: PythiaB.root nebo pythiaB.ntup

21 November 2003Pavel Řezníček Generátory Struktura TDataSet Ntuple 100 Simulace interakcí informace o hybnostech, směru letu a místa rozpadu každé částice mnoho balíků specializovaných na různé oblasti fyziky na ATLASu značné množství eventů (signálů i pozadí) již nasimulováno Př.: PythiaB – specializace na b-fyziku počáteční období nízké luminosity výběr kanálu řízen job-options soubory (textová konfigurace), pro případ složitějších podmínek na kanál je nutno modifikovat zdrojový kód balíku PythiaB (soubor user_finsel.f ) Výstup: PythiaB.root nebo pythiaB.ntup

21 November 2003Pavel Řezníček Generátory Struktura TDataSet Ntuple 100 Simulace interakcí informace o hybnostech, směru letu a místa rozpadu každé částice mnoho balíků specializovaných na různé oblasti fyziky na ATLASu značné množství eventů (signálů i pozadí) již nasimulováno Př.: PythiaB – specializace na b-fyziku počáteční období nízké luminosity výběr kanálu řízen job-options soubory (textová konfigurace), pro případ složitějších podmínek na kanál je nutno modifikovat zdrojový kód balíku PythiaB (soubor user_finsel.f ) Výstup: PythiaB.root nebo pythiaB.ntup

21 November 2003Pavel Řezníček Generátory Struktura TDataSet Ntuple 100 Simulace interakcí informace o hybnostech, směru letu a místa rozpadu každé částice mnoho balíků specializovaných na různé oblasti fyziky na ATLASu značné množství eventů (signálů i pozadí) již nasimulováno Př.: PythiaB – specializace na b-fyziku počáteční období nízké luminosity výběr kanálu řízen job-options soubory (textová konfigurace), pro případ složitějších podmínek na kanál je nutno modifikovat zdrojový kód balíku PythiaB (soubor user_finsel.f ) Výstup: PythiaB.root nebo pythiaB.ntup

21 November 2003Pavel Řezníček Generátory Struktura TDataSet Ntuple 100 Simulace interakcí informace o hybnostech, směru letu a místa rozpadu každé částice mnoho balíků specializovaných na různé oblasti fyziky na ATLASu značné množství eventů (signálů i pozadí) již nasimulováno Př.: PythiaB – specializace na b-fyziku počáteční období nízké luminosity výběr kanálu řízen job-options soubory (textová konfigurace), pro případ složitějších podmínek na kanál je nutno modifikovat zdrojový kód balíku PythiaB (soubor user_finsel.f ) Výstup: PythiaB.root nebo pythiaB.ntup

21 November 2003Pavel Řezníček Generátory Struktura TDataSet Ntuple 100 Simulace interakcí informace o hybnostech, směru letu a místa rozpadu každé částice mnoho balíků specializovaných na různé oblasti fyziky na ATLASu značné množství eventů (signálů i pozadí) již nasimulováno Př.: PythiaB – specializace na b-fyziku počáteční období nízké luminosity výběr kanálu řízen job-options soubory (textová konfigurace), pro případ složitějších podmínek na kanál je nutno modifikovat zdrojový kód balíku PythiaB (soubor user_finsel.f ) Výstup: PythiaB.root nebo pythiaB.ntup

21 November 2003Pavel Řezníček Simulace sub-detektorů Simulace odezvy detektorů při průletu částice interakce částic v materiálu Geant3 ( fortran ), Geant4 ( C++ ) výsledkem jsou hits – energetické ztráty na segmentech dráhy částice oprava polohy vertexů rozpadů na interakce nestabilní částice v materiálu před původním vertexem simulace funkce detektorů digitalizace hitů – digits modely jsou založené na skutečných principech fungování jednotlivých detektorů, ale jsou zjednodušené kvůli rychlosti simulace. K ladění se používají výsledky z testbeamů Možnost přidávání pozadí k signálu provádí se míchání již digitalizovaných dat signál + několik simulací pozadí (závisí na konstrukci sub-detektoru) mrtvá doba délka pulsů diskriminační úrovně … např. minimum bias – interakce, kdy výsledné částice mají malou příčnou hybnost (non-diffractive interactions)

21 November 2003Pavel Řezníček Simulace sub-detektorů Simulace odezvy detektorů při průletu částice interakce částic v materiálu Geant3 ( fortran ), Geant4 ( C++ ) výsledkem jsou hits – energetické ztráty na segmentech dráhy částice oprava polohy vertexů rozpadů na interakce nestabilní částice v materiálu před původním vertexem simulace funkce detektorů digitalizace hitů – digits modely jsou založené na skutečných principech fungování jednotlivých detektorů, ale jsou zjednodušené kvůli rychlosti simulace. K ladění se používají výsledky z testbeamů Možnost přidávání pozadí k signálu provádí se míchání již digitalizovaných dat signál + několik simulací pozadí (závisí na konstrukci sub-detektoru) mrtvá doba délka pulsů diskriminační úrovně … např. minimum bias – interakce, kdy výsledné částice mají malou příčnou hybnost (non-diffractive interactions) P … ZEBRA file u … ROOT file /afs/cern.ch/atlas/project/dc1

21 November 2003Pavel Řezníček Simulace sub-detektorů Simulace odezvy detektorů při průletu částice interakce částic v materiálu Geant3 ( fortran ), Geant4 ( C++ ) výsledkem jsou hits – energetické ztráty na segmentech dráhy částice oprava polohy vertexů rozpadů na interakce nestabilní částice v materiálu před původním vertexem simulace funkce detektorů digitalizace hitů – digits modely jsou založené na skutečných principech fungování jednotlivých detektorů, ale jsou zjednodušené kvůli rychlosti simulace. K ladění se používají výsledky z testbeamů Možnost přidávání pozadí k signálu provádí se míchání již digitalizovaných dat signál + několik simulací pozadí (závisí na konstrukci sub-detektoru) mrtvá doba délka pulsů diskriminační úrovně … např. minimum bias – interakce, kdy výsledné částice mají malou příčnou hybnost (non-diffractive interactions)

21 November 2003Pavel Řezníček 2 rekonstrukční algoritmy: xKalman a iPatRec xKalman – původně vycházel z TRT (histogramování) a prováděl exptrapolaci do SCT a Pixel. Dnes vychází z křemíkových detektorů: postupnou extrapolací z Pixel do SCT a do TRT iPatRec – vychází z vnější vrstvy Pixel a z SCT (nižší hustota hitů), hledá nejbližší digity ke „spojnici“ oblasti vertexu s hitem ve vnějších detektorech (kalorimetry, …) 2 rekonstrukční prostředí: Atrecon a Athena Atrecon – samostatný program dostupný v Atheně, řízený pomocí textových souborů: datacards Athena – standardní prostředí pro ATLAS simulace, řízeno pomocí souborů job-options. Pomalejší než atrecon. důležitým výstupem je v obou případech Combined Ntuple ( CBNT ) lišící se jen v názvu některých veličin Rekonstrukce drah (pouze InDet)

21 November 2003Pavel Řezníček 2 rekonstrukční algoritmy: xKalman a iPatRec xKalman – původně vycházel z TRT (histogramování) a prováděl exptrapolaci do SCT a Pixel. Dnes vychází z křemíkových detektorů: postupnou extrapolací z Pixel do SCT a do TRT iPatRec – vychází z vnější vrstvy Pixel a z SCT (nižší hustota hitů), hledá nejbližší digity ke „spojnici“ oblasti vertexu s hitem ve vnějších detektorech (kalorimetry, …) 2 rekonstrukční prostředí: Atrecon a Athena Atrecon – samostatný program dostupný v Atheně, řízený pomocí textových souborů: datacards Athena – standardní prostředí pro ATLAS simulace, řízeno pomocí souborů job-options. Pomalejší než atrecon. důležitým výstupem je v obou případech Combined Ntuple ( CBNT ) lišící se jen v názvu některých veličin Rekonstrukce drah (pouze InDet) cd $WORKDIR cmt co -r Applications Applications (cmt co -r xKalmanppAtrecon Reconstruction/xKalmanpp/xKalmanppAtrecon) cmt co -r AtreconMain Applications/AtreconMain cd Applications/AtreconMain/AtreconMain /cmt cmt broadcast cmt config source setup.sh cmt broadcast gmake cd../datacard ln -s $ATLASSIMULATION ZEBRA.P../i686-rh73-gcc32-opt/atrecon_CKM.exe < datacards cd $WORKDIR cmt co -r RecExCommon Reconstruction/RecExample/RecExCommon cd Reconstruction/RecExample/RecExCommon/RecExCommon cmt cmt config source setup.sh gmake cd../run ln -s $ATLASSIMULATION ZEBRA.P athena RecExCommon_jobOptions.txt

21 November 2003Pavel Řezníček 2 rekonstrukční algoritmy: xKalman a iPatRec xKalman – původně vycházel z TRT (histogramování) a prováděl exptrapolaci do SCT a Pixel. Dnes vychází z křemíkových detektorů: postupnou extrapolací z Pixel do SCT a do TRT iPatRec – vychází z vnější vrstvy Pixel a z SCT (nižší hustota hitů), hledá nejbližší digity ke „spojnici“ oblasti vertexu s hitem ve vnějších detektorech (kalorimetry, …) 2 rekonstrukční prostředí: Atrecon a Athena Atrecon – samostatný program dostupný v Atheně, řízený pomocí textových souborů: datacards Athena – standardní prostředí pro ATLAS simulace, řízeno pomocí souborů job-options. Pomalejší než atrecon. důležitým výstupem je v obou případech Combined Ntuple ( CBNT ) lišící se jen v názvu některých veličin Rekonstrukce drah (pouze InDet)

21 November 2003Pavel Řezníček 2 rekonstrukční algoritmy: xKalman a iPatRec xKalman – původně vycházel z TRT (histogramování) a prováděl exptrapolaci do SCT a Pixel. Dnes vychází z křemíkových detektorů: postupnou extrapolací z Pixel do SCT a do TRT iPatRec – vychází z vnější vrstvy Pixel a z SCT (nižší hustota hitů), hledá nejbližší digity ke „spojnici“ oblasti vertexu s hitem ve vnějších detektorech (kalorimetry, …) 2 rekonstrukční prostředí: Atrecon a Athena Atrecon – samostatný program dostupný v Atheně, řízený pomocí textových souborů: datacards Athena – standardní prostředí pro ATLAS simulace, řízeno pomocí souborů job-options. Pomalejší než atrecon. důležitým výstupem je v obou případech Combined Ntuple ( CBNT ) lišící se jen v názvu některých veličin Rekonstrukce drah (pouze InDet)

21 November 2003Pavel Řezníček Analýza (CBNT) informace o generovaných částicích (viz.např.: obsah pythiaB.ntup ) parametry zrekonstruovaných drah, naměřené energie v kalorimetrech, dráhy v mionových detektorech, … rekonstrukční programy přiřazují dráhy původním generovaným částicím (protože ze simulací je známo, který hit byl způsoben jakou částicí), což umožňuje testovat efektivitu rekonstrukčních programů i např. uživatelských cutů na potlačení pozadí. NPar..... počet částic PTGen.... příčna hybnost PhiGen...  hybnosti EtaGen...  hybnosti Mgen..... hmotnost Charge... náboj RVGen.... poloměr „vzniku“ částice PhiVGen..  „vzniku“ částice ZVGen.... z „vzniku“ částice Type..... kód částice KMothNt.. index mateřské částice KFDauNt.. index 1. dceřiné částice KLDauNt.. index poslední dceřiné č. true informace NTrk počet drah (d.) Chi  2 fitu dráhy A0Vert nejkratší příčná vzdálenost ke svazku ZVert souřadnice z v poloze A0Vert PhiVert.....  v poloze A0Vert CotThVert... cotg( ) v poloze A0Vert PTInvVert... převrácená příčná hybnost v A0Vert CovVertXZ... kovarianční matice dráhy v mag. poli ICollNum = xKalman, 2 = iPatRec NSiHits..... počet hitů v Si NSiHoles.... počet děr v Si Pattern..... mapa hitů NTRHits..... počet TRT hitů KINENT index přiřazené částice (1..NPar) UniqueHits.. správně přiřazené hity WrongHits... špatně přiřazené hity SharedHits.. hity sdílené s jinou dráhou parametry rekonstruovaných drah

21 November 2003Pavel Řezníček Analýza (CBNT) informace o generovaných částicích (viz.např.: obsah pythiaB.ntup ) parametry zrekonstruovaných drah, naměřené energie v kalorimetrech, dráhy v mionových detektorech, … rekonstrukční programy přiřazují dráhy původním generovaným částicím (protože ze simulací je známo, který hit byl způsoben jakou částicí), což umožňuje testovat efektivitu rekonstrukčních programů i např. uživatelských cutů na potlačení pozadí. NPar..... počet částic PTGen.... příčna hybnost PhiGen...  hybnosti EtaGen...  hybnosti Mgen..... hmotnost Charge... náboj RVGen.... poloměr „vzniku“ částice PhiVGen..  „vzniku“ částice ZVGen.... z „vzniku“ částice Type..... kód částice KMothNt.. index mateřské částice KFDauNt.. index 1. dceřiné částice KLDauNt.. index poslední dceřiné č. true informace NTrk počet drah (d.) Chi  2 fitu dráhy A0Vert nejkratší příčná vzdálenost ke svazku ZVert souřadnice z v poloze A0Vert PhiVert.....  v poloze A0Vert CotThVert... cotg( ) v poloze A0Vert PTInvVert... převrácená příčná hybnost v A0Vert CovVertXZ... kovarianční matice dráhy v mag. poli ICollNum = xKalman, 2 = iPatRec NSiHits..... počet hitů v Si NSiHoles.... počet děr v Si Pattern..... mapa hitů NTRHits..... počet TRT hitů KINENT index přiřazené částice (1..NPar) UniqueHits.. správně přiřazené hity WrongHits... špatně přiřazené hity SharedHits.. hity sdílené s jinou dráhou parametry rekonstruovaných drah _Athena/CBNT_Athena.htm

21 November 2003Pavel Řezníček Analýza (CBNT) informace o generovaných částicích (viz.např.: obsah pythiaB.ntup ) parametry zrekonstruovaných drah, naměřené energie v kalorimetrech, dráhy v mionových detektorech, … rekonstrukční programy přiřazují dráhy původním generovaným částicím (protože ze simulací je známo, který hit byl způsoben jakou částicí), což umožňuje testovat efektivitu rekonstrukčních programů i např. uživatelských cutů na potlačení pozadí. NPar..... počet částic PTGen.... příčna hybnost PhiGen...  hybnosti EtaGen...  hybnosti Mgen..... hmotnost Charge... náboj RVGen.... poloměr „vzniku“ částice PhiVGen..  „vzniku“ částice ZVGen.... z „vzniku“ částice Type..... kód částice KMothNt.. index mateřské částice KFDauNt.. index 1. dceřiné částice KLDauNt.. index poslední dceřiné č. true informace NTrk počet drah (d.) Chi  2 fitu dráhy A0Vert nejkratší příčná vzdálenost ke svazku ZVert souřadnice z v poloze A0Vert PhiVert.....  v poloze A0Vert CotThVert... cotg( ) v poloze A0Vert PTInvVert... převrácená příčná hybnost v A0Vert CovVertXZ... kovarianční matice dráhy v mag. poli ICollNum = xKalman, 2 = iPatRec NSiHits..... počet hitů v Si NSiHoles.... počet děr v Si Pattern..... mapa hitů NTRHits..... počet TRT hitů KINENT index přiřazené částice (1..NPar) UniqueHits.. správně přiřazené hity WrongHits... špatně přiřazené hity SharedHits.. hity sdílené s jinou dráhou parametry rekonstruovaných drah /afs/cern.ch/user/n/nevski/scratch0/QA/paw.exe

21 November 2003Pavel Řezníček Analýza (CBNT) informace o generovaných částicích (viz.např.: obsah pythiaB.ntup ) parametry zrekonstruovaných drah, naměřené energie v kalorimetrech, dráhy v mionových detektorech, … rekonstrukční programy přiřazují dráhy původním generovaným částicím (protože ze simulací je známo, který hit byl způsoben jakou částicí), což umožňuje testovat efektivitu rekonstrukčních programů i např. uživatelských cutů na potlačení pozadí. NPar..... počet částic PTGen.... příčna hybnost PhiGen...  hybnosti EtaGen...  hybnosti Mgen..... hmotnost Charge... náboj RVGen.... poloměr „vzniku“ částice PhiVGen..  „vzniku“ částice ZVGen.... z „vzniku“ částice Type..... kód částice KMothNt.. index mateřské částice KFDauNt.. index 1. dceřiné částice KLDauNt.. index poslední dceřiné č. true informace NTrk počet drah (d.) Chi  2 fitu dráhy A0Vert nejkratší příčná vzdálenost ke svazku ZVert souřadnice z v poloze A0Vert PhiVert.....  v poloze A0Vert CotThVert... cotg( ) v poloze A0Vert PTInvVert... převrácená příčná hybnost v A0Vert CovVertXZ... kovarianční matice dráhy v mag. poli ICollNum = xKalman, 2 = iPatRec NSiHits..... počet hitů v Si NSiHoles.... počet děr v Si Pattern..... mapa hitů NTRHits..... počet TRT hitů KINENT index přiřazené částice (1..NPar) UniqueHits.. správně přiřazené hity WrongHits... špatně přiřazené hity SharedHits.. hity sdílené s jinou dráhou parametry rekonstruovaných drah

21 November 2003Pavel Řezníček Vizualizace (Atlantis) na Athéně nezávislý balík napsaný v Javě (lze spuštět pod libovlným operačím systémem) vstupem jsou XML soubory (lze vytvářet při rekonstrukci pod Athénou ) určeno pro fyzikální prohlížení i prezentace obsahuje 9 základních typů zobrazení + detailní popis všech objektů (hity, dráhy simulované i rekonstruované, …) umožňuje nastavit cuty na parametry zobrazovaných objektů, logicky spojovat simulace s rekonstrukcí, … www: cern.ch/atlantis tvorbu XML souborů při rekonstrukci eventů provádí balík JiveXML spouštění: Linux:java -Dsun.java2d.pmoffscreen=false -jar atlantis_version/atlantis.jar AFS:/afs/cern.ch/sw/java/i386_redhat73/jdk/sun-1.3.1/bin/java -Dsun.java2d.pmoffscreen=false - jar /afs/cern.ch/atlas/project/Atlantis/current/atlantis.jar Win:javaw atlantis.jar

21 November 2003Pavel Řezníček Vizualizace (Atlantis) na Athéně nezávislý balík napsaný v Javě (lze spuštět pod libovlným operačím systémem) vstupem jsou XML soubory (lze vytvářet při rekonstrukci pod Athénou ) určeno pro fyzikální prohlížení i prezentace obsahuje 9 základních typů zobrazení + detailní popis všech objektů (hity, dráhy simulované i rekonstruované, …) umožňuje nastavit cuty na parametry zobrazovaných objektů, logicky spojovat simulace s rekonstrukcí, … www: cern.ch/atlantis tvorbu XML souborů při rekonstrukci eventů provádí balík JiveXML spouštění: Linux:java -Dsun.java2d.pmoffscreen=false -jar atlantis_version/atlantis.jar AFS:/afs/cern.ch/sw/java/i386_redhat73/jdk/sun-1.3.1/bin/java -Dsun.java2d.pmoffscreen=false - jar /afs/cern.ch/atlas/project/Atlantis/current/atlantis.jar Win:javaw atlantis.jar Implementace do standardní rekonstrukce: 1.v adresáři instalace Athena-rekonstrukce: Reconstruction/RecExample/RecExCommon přidat do souboru požadavků RecExCommon-??-??-??/cmt/requirements text: use JiveXML JiveXML-* graphics 2.provést: cmt config ; source setup.sh ; gmake 3.v adresáři RecExCommon-??-??-??/run na konec souboru RecExCommon_jobOptions.txt přidat text pro použítí JiveXML : #include “$JIVEXMLROOT/share/JiveXML_jobOptions.txt”

21 November 2003Pavel Řezníček Vizualizace (Atlantis)

21 November 2003Pavel Řezníček Vizualizace (Atlantis)

21 November 2003Pavel Řezníček Vizualizace (Atlantis)

21 November 2003Pavel Řezníček Example Uloženo na lxplus v CERNu: ~reznicek/public/talks/athena_fzu tar.gz Obsahuje soubor: lxplusFZUexample.tar.gz Rozbalit do adresáře: /public/example Vytvoří se adresářová struktura: generators pileup simulation analyze reconstruction visualisation run.all – soubor obsahující jednotlivé kroky příkladu