Обработка данных на пределе скорости – для чего в коллайдер внедряют ИИ

CERN внедряет компактные модели искусственного интеллекта для работы с данными Большой адронный коллайдер. Эти нейросети встроены непосредственно в аппаратное обеспечение и начинают анализ информации сразу при её поступлении, пишет El.kz со ссылкой на The OpenReader.

Система позволяет отбирать значимые события практически мгновенно. Задержка обработки составляет около 50 наносекунд, что даёт возможность фильтровать данные ещё до их записи в хранилище.

Масштаб нагрузки

Объёмы информации, с которыми работает коллайдер, остаются крайне высокими. В год установка генерирует порядка 40 тысяч эксабайт данных, что сопоставимо с крупной долей глобального интернет-трафика. Во время экспериментов поток может достигать сотен терабайт в секунду. В таких условиях сохраняется лишь 0,02 процента событий, которые считаются значимыми для научного анализа.

Два уровня фильтрации

Первая ступень обработки реализована на программируемых чипах, которые анализируют сигналы от детекторов. В системе задействовано около 1000 таких устройств, работающих параллельно. Для ускорения расчётов применяются заранее подготовленные таблицы, позволяющие быстро распознавать типовые сигналы. Это снижает нагрузку и делает обработку более энергоэффективной.

Вычислительная инфраструктура

Вторая стадия фильтрации выполняется на вычислительном кластере, который принимает уже отобранные данные. В работе задействованы 25600 процессоров и сотни графических ускорителей. Даже после первичного отбора система продолжает обрабатывать большие объёмы информации. В итоге ежедневно сохраняется около 1 петабайта данных для дальнейших исследований.

Дальнейшее развитие

В High-Luminosity LHC планируется увеличить интенсивность экспериментов. Это приведёт к росту объёмов данных примерно в 10 раз. Для работы в новых условиях уже разрабатываются обновлённые версии компактных моделей. Они должны обеспечить ту же скорость обработки при ещё более высокой нагрузке.

El.kz также писал о том, что для iPhone подключат сторонние ИИ-модели.