ЛАБОРАТОРИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

Отчет за 1973 год

Эксплуатация электронных вычислительных машин

ЭВМ Полезное
время
(в час.)
Среднесуточное
полезное время
(в час.)
БЭСМ-6 7244 20,9
CDC-1604A 7704 22,0
БЭСМ-4-I 7000 21,3
БЭСМ-4-II 5049 20,7

Измерительно-вычислительный комплекс ОИЯИ

Проведены работы по оснащению машин БЭСМ-6 и БЭСМ-4 стандартными накопителями на магнитной ленте типа ЕС-5012. 4 таких накопителя подключены к пятому направлению БЭСМ-6 и по два накопителя подключены к БЭСМ-4-1 и БЭСМ-4 ЛНФ. Накопители обеспечивают надежную работу при плотностях записи/воспроизведения 200 и 556 бит на дюйм. Ввод в эксплуатацию магнитофонов ЕС-5012 позволит вести обмен информацией, записанной на магнитной ленте, с вычислительными центрами стран-участниц ОИЯИ и других стран.

Расширена до 12К оперативная память двух машин БЭСМ-4, что позволит повысить эффективность их работы на линии с ПУОСами и АЭЛТ при обработке камерных снимков.

Закончена установка процессора 1604А. Проведены работы по восстановлению центрального процессора и определению его надежности. Разработан проект использования процессора 1604А в системе HPD совместно с вычислительной машиной CDC—1604А.

На БЭСМ-6 создан стенд автономной проверки и настройки накопителей на магнитной ленте. Внедрена в эксплуатацию тестовая программа проверки телетайпов.

Введены в эксплуатацию схемы прерывания БЭСМ-4-1 по внутренним причинам и программы анализа занятости устройств вывода. Закончен монтаж счетчика реального времени, предназначенного для оценки эффективности работы ЭВМ.

На двух ЭВМ БЭСМ-4 выполнена работа по автоматическому программно-управляемому изменению напряжения питания в режиме профилактического контроля.

Сдан в опытную эксплуатацию на БЭСМ-4 магнитофон CDC-608. Проведены /совместно с ЦИФИ ВНР/ работы по подключению к БЭСМ-4 фортранной станции на основе ЭВМ ТРА—1001. Осуществлено несколько сеансов связи БЭСМ-4 с БЭСМ-6 по передаче экспериментальных данных.

Разработана техническая документация, изготовлен и отлажен макет аппаратуры линии связи измерительно-вычислительного комплекса ОНМУ с ЦВК ОИЯИ.

Математическое обеспечение ЭВМ

На БЭСМ-6 введен режим потоковой пакетной обработки, что повысило пропускную способность этой ЭВМ более чем вдвое во время отладок задач пользователей. Введены в эксплуатацию новый вариант транслятора с языка ФОРТРАН и новый диспетчер.

Завершены основные работы по организации ленточных библиотек общего назначения на БЭСМ-6. На магнитных лентах создан архив из 263 программ в текстовом и двоичном виде. Издано 4 дополнения к томам описаний библиотеки. Для облегчения процесса перевода программ с БЭСМ-6 на CDC—6200 создан аналог библиотеки БЭСМ-6 из 141 программы в двоичном и 150 программ в текстовом виде, включенный в систему математического обеспечения CDC—6200.

Подготовлена документация по транслятору с языка ФОРТРАН-4 для ЕС-ЭВМ.

Отлажены стандартные программы обмена массивами между БЭСМ-6 и периферийными ЭВМ, включая М-6000 графической дисплейной станции. Проведена подготовка к сдаче в эксплуатацию математического обеспечения удаленных фортранных станций ввода-вывода БЭСМ-6 и канала связи МКС-2А на БЭСМ-4.

Выполнена работа по автоматизации программирования на БЭСМ-4. На этой машине введена в эксплуатацию компилирующая система с транслятором с языка ФОРТРАН-2.

Программы обработки камерных снимков

Разработана и отлажена на реальных событиях с метровой пропановой камеры программа кинематической идентификации одновершинных событий. Обсчитано около ста случаев когерентного рождения пионов пионами. Подготовлено описание геометрической программы 1-8.

Создан секционный вариант системы программ обработки снимков с камеры "Людмила", по которому проводилась обработка данных с этой установки. На основе анализа результатов реконструкции проводилась доработка методики идентификации проекций одних и тех же треков события. Подготовлено руководство для программ ТРЭШ, ГРАЙНД и САМКС.

На БЭСМ-6 поставлены системные подпрограммы ГИДРА и начата отладка модулей системы. Полностью закончено создание служебных программ. Работа проводилась совместно с ИФВЭ АН ГДР и Университетом в Кошице /ЧССР/.

Производилась проверка работы отдельных блоков и алгоритмов программы реконструкции и кинематической идентификации событий, регистрируемых в пятиметровом магнитном искровом спектрометре.

Разработана и отлажена программа управления процессом измерения и обработки модульной структуры, которая позволяет проводить измерение снимков с различных установок.

Для больших пузырьковых камер разработана методика поиска соответствия между треками на разных стереоснимках.

В соответствии с планом совместных работ в ИТЭФ передана разработанная в ОИЯИ программа геометрической реконструкции событий в магнитном искровом спектрометре для ЭВМ БЭСМ-6.

На БЭСМ-6 закончена отладка программ геометрической реконструкции событий, зарегистрированных в пропановых камерах. Программы включают блок автоматического опознавания треков, блоки поиска изломов, выбора соответствующих треков и определения параметров электронов.

Использование ЭВМ на линии с экспериментальными установками

Создана система программного обеспечения первой очереди для экспериментов по поиску радиоактивности нового типа. В настоящее время система находится в опытной эксплуатации на протонном синхротроне ИФВЭ /Серпухов/ при работе экспериментальной установки на линии с ЭВМ БЭСМ-ЗМ. Созданное математическое обеспечение позволяет накапливать экспериментальные данные и производить статистическую обработку в реальном масштабе времени.

Сдан в эксплуатацию комплекс программ для многонитяных ферритовых камер МИС ОИЯИ. С помощью этого комплекса проведена отладка и настройка оборудования в рабочих условиях налипни с БЭСМ-ЗМ. Обработанная информация использовалась для определения и исследования характеристик искровых камер.

Обобщены принципы создания и организации, а также алгоритмы программы для бесфильмового искрового спектрометра БИС-1, использованной при создании новой системы программ для установки "Фотон".

Созданы стандартные программы на БЭСМ-4 для распознавания прямолинейных треков, регистрируемых посредством искровых камер. Проведены исследования эффективности и скорости работы алгоритмов, положенных в основу этих программ.

Завершено создание системы программ для обработки на БЭСМ-4 данных, регистрируемых при помощи установки из бесфильмовых искровых камер. Эта система включает программы моделирования, фильтрации, геометрической и кинематической обработки, статистического анализа экспериментальных данных, определения эффективности экспериментальной установки. Работа проводится совместно с ИТЭФ.

Разрабатывается программа опознавания и геометрической реконструкции событий, регистрируемых установкой "Фотон". Создана часть программы, позволяющая восстанавливать ливни, образованные гамма-квантами в веществе /конверторах/ установки, и определять направление движения частиц /гамма-квантов и электронов/.

Для измерительного центра ЛЯР освоен транслятор с ФОРТРАН-4, сдана в эксплуатацию система программ приема и обработки спектров для ЭВМ Минск-32, создан набор программ математической обработки спектров для нескольких экспериментов.

Полностью завершена система программ ПОФИ-72 для ИВК ЛНФ, прошедшая стыковку с экспериментальным оборудованием. Подготовлена вся необходимая документация для сдачи системы в эксплуатацию. Создан /совместно со специалистами ЦИФИ ВНР/ проект математического обеспечения ИВК ИБР-2. Разработаны алгоритмы общей организации единой системы обработки спектров, в рамках которой создан набор программ предварительной обработки.

Проведены работы по созданию программ системы математического обеспечения управления элементами коллективного ускорителя и устройствами медленного вывода пучка из синхрофазотрона. Разработаны программы связи ЭВМ М-6000 с дисками, участвующей в управ¬лении коллективным ускорителем.

Завершено создание математической модели стримерных треков, учитывающей параметры установки РИСК. На базе этой модели проведены расчеты по выбору оптимального метода бесфильмового съема и последующей обработки данных для оценки плотности следов.

Создан и отлажен макет телевизионной головки на плюмбиконе и монитор для наблюдения результатов сканирования. Эта система предназначена для исследования возможности бесфильмового съема информации с искровых и стримерных камер.

Участие в физических исследованиях

Проведены исследования характеристик системы из девяти двухкоординатных искровых камер на линии с БЭСМ-4 на пучке пионов синхрофазотрона. Эта система будет использована в эксперименте по изучению протон-ядерных взаимодействий при энергиях 4-10 ГэВ. Изготовлены большие сцинтилляционные счетчики-триггеры искровых камер и закончен монтаж аппаратуры на канале медленного вывода протонов.

Совместно с физиками Бухарестского университета, ИФВЭ АН ГДР и др. выполнены работы по измерению сечений каналов реакций и образования резонансов в шестилучевых пион-протонных взаимодействиях при 5 ГэВ/с и работы по исследованию полуинклюзивных процессов в четырехлучевых взаимодействиях при том же импульсе пионов.

Для проведения исследований нейтрон-протонных взаимодействий при высоких энергиях на синхрофазотроне ОИЯИ был налажен нейтронный квазимонохроматический пучок и проведено облучение метровой водородной камеры при 8 энергиях падающих нейтронов. Получено 200 тыс. снимков хорошего качества. Измерено на HPD свыше 35 тыс. событий при трех энергиях нейтронов.

Измерено около 6 тыс. пион-протонных взаимодействий при импульсе 16 ГэВ/с с рождением странных частиц. События обсчитаны и частично идентифицированы.

Завершена подготовка двухметровой стримерной камеры установки СКМ-200 к экспериментам на пучках релятивистских протонов и ядер.

Разработка методов прикладных вычислений

Проведены работы по развитию итерационных регуляризованных методов решения некорректных нелинейных задач обработки спектрометрической информации. Созданы стандартные программы для решения таких задач и доказаны некоторые теоремы о сходимости разработанных методов.

Разработан новый метод решения задачи Штурма-Лиувилля с использованием непрерывного аналога метода Ньютона. Создана программа, реализующая разработанный метод. Программа широко используется теоретиками.

Обобщенный непрерывный аналог метода Ньютона эффективно использован для решения задачи о вычислении формы кольца релятивистских электронов в коллективном ускорителе. Помимо вычислений указанным методом, давших возможность найти сечения кольца при различных параметрах, удалось оценить границы применимости менее точного аналитического метода. Разработан новый вариационный метод расчета сечения кольца электронов, находящегося внутри цилиндрической камеры.

Разработана программа математического моделирования поведения заряженного слоя методом укрупненных частиц с использованием дисплея для представления результатов. Совместно с Радиотехническим институтом АН СССР подготовлена к расчетам одна из моделей "газовой фокусировки" для численного эксперимента, связанного с коллективным методом ускорения. Велись расчеты по моделированию динамики ленгмюровских пакетов и численному моделированию ленгмюровского коллапса в сферически-симметричном и плоском случаях.

Выполнена работа, касающаяся ограничений на эффективные ускоряющие поля в кольцетронах. Сравнение результатов двух теоретических моделей привело к значительным расхождениям, что указывает на преждевременность полученных ранее оценок.

Составлены программы и проведены расчеты уравнений Шредингера и Власова, описывающих поведение электронных сгустков во внешних полях.

Составлены программы для вычисления интегралов быстро осциллирующих функций и кратных интегралов по методу Коробова. Эти программы включены в библиотеку стандартных программ.

Велись работы по расчету электрических и магнитных полей с использованием нелинейной сетки.

Совместно с математиками Братиславского института теории измерений модифицирован may-критерий и предложен эр-квадрат-критерий сравнения гипотез.

Совместно с ИФВЭ АН ГДР проведены работы по изучению свойств сложных ядер и ядерных реакций. Проведена адаптация соответствующих программ для счета на CDC-6200 .

Исследовались периодические траектории заряженных частиц в синхрофазотроне ОИЯИ с учетом геометрических искажений в ускорителе. Проведено математическое моделирование пространственного многооборотного движения частиц с учетом геометрического искажения магнита. Найдены некоторые резонансы.

Автоматические и полуавтоматические системы обработки камерных снимков

Завершена разработка измерительного комплекса на базе сканирующего автомата "Спиральный измеритель" /СИ/. В результате настройки и калибровки прибора получены точностные характеристики СИ, которые соответствуют заданию и практически совпадают с аналогичными характеристиками подобных приборов в других физических центрах /например, в ЦЕРНе/.

Начат методический эксперимент по измерению снимков с однометровой водородной камеры.

В настоящее время работает временная цепочка передачи информации от СИ к ЭВМ БЭСМ-6 /через ЭBM CDC-1604A/. После настройки интерфейсов накопителей типа ЕС-5012 для ЭВМ Э-100 и БЭСМ-6 начнет работать прямая связь СИ-БЭСМ-6, которая значительно упростит и сократит время обработки событий.

Передана на экспериментальный завод научного приборостроения АН СССР документация для изготовления опытных образцов измерительного проектора. В ЦЭМ передана документация на универсальное устройство связи оператора с ЭВМ, предназначенное для оснащения проектора. Велась сборка и доработка его макетного образца /оптико-механическая часть изготовлена в ЦЭМ ОИЯИ/.

Продолжались работы по совершенствованию существующего комплекта электроники сканирующего автомата HPD, в результате чего увеличена его надежность.

Усовершенствование системы программ при снятии масок на столах БПС-2 и улучшение работы системы БПС-ТРА—1001 позволило при предварительных измерениях масок для HPD довести производительность одного стола до 500 событий в день.

Повышение производительности системы HPD было достигнуто за счет выполнения следующих работ:

а. Значительно улучшен алгоритм программы измерений ХЭЙЗ-1, что позволило увеличить скорость сканирования с 30 до 110 событий в час.

б. Улучшена система математического обеспечения HPD /программы МИСТ, редактирующие программы и др./.

в. Повышена эффективность быстрой части электроники HPD.

г. Усовершенствован ряд электронных и оптико-механических узлов HPD .

Все это позволило довести скорость измерений до 90 событий в час /3500 событий в неделю/, что соответствует мировому уровню, достигнутому на устройствах типа HPD.

Завершена модернизация автомата АЭЛТ-1 в направлении развития средств диалога оператора с ЭВМ. АЭЛТ-1 в качестве средств диалога имеет дисплей, оптический экран, функциональную кла¬виатуру, телетайп и монитор. Монитор является новым средством диалога. Он позволяет оперативно подстраивать режим съема информации с измеряемого фотоснимка, что особенно важно при обработке снимков с низкой контрастностью.

Создано математическое обеспечение АЭЛТ-1, состоящее из управляющей программы, программы опознавания и программы работы с дисплеем. Вместе с программой обработки это составило рабочий комплекс, с помощью которого на автомате АЭЛТ-1 была внедрена массовая обработка снимков.

На АЭЛТ-1 обработано 25 тысяч событий с искровой камеры ЛЯП, результаты измерений при этом не уступали по точности результатам измерения тех же снимков на ПУОСах.

Ведется разработка сканирующего автомата АЭЛТ-2 с управляемой от ЭВМ электроннолучевой трубкой. Осуществлено создание аппаратуры статистического управления ЭЛТ. Совместно с представителями ЦЕРНа блок ЭЛТ был включен, и на экране трубки по всему рабочему полю размером 70x140 мм получено сформированное световое пятно, диаметр которого не превышает 20 мкм.

Проведены работы по созданию оптического канала устройства и лентопротяжного механизма, а также просмотрово-измерительного стола, дисплея, монитора и других средств диалога оператора с ЭВМ.

Завершена разработка схемы управления и связи с управляющей ЭВМ БЭСМ-6.

Проработан вопрос выхода на большую ЭВМ, на которой будет осуществляться обработка считанной информации. На выходе БЭСМ-4 построен коммутатор на 4 направления, одно из которых служит для связи с большой ЭВМ. Выполнено 40% объема работ, связанных с монтажом устройства АЭЛТ-2.

Электронные устройства системы связи ПУОСов с БЭСМ-4 расширены с 15 до 21 канала. К этой системе подключены два измерительных стола САМЕТ, изготовленных в ЧССР. Проведены контрольные измерения с помощью этих столов на линии с БЭСМ-4. В ЦЭМ изготовлено 16 автоматизированных измерительных столиков к ПУОСам.

Проведены работы по созданию математического обеспечения всей системы из 21 объекта с тем, чтобы наиболее эффективно использовать подключенные к БЭСМ-4-1 третий куб памяти и магнитофоны ЕС-5012.

Методы визуальной связи с ЭВМ

Завершены работы по подключению, комплексной наладке и вводу в эксплуатацию опытного образца графического дисплея на запоминающей электроннолучевой трубке "ТЕКТРОНИКС". Подготовлены основные тесты для проверки всех режимов работы графической системы. Разработан индикатор на запоминающей ЭЛТ.

Разработана библиотека дисплейных подпрограмм на ЭВМ М-6000 для графического и точечного дисплеев. Усовершенствован интерфейсный блок и завершен весь комплекс инженерных работ по подключению точечного дисплея к М-6000.

Закончена разработка аппаратуры и первой очереди системного математического обеспечения дисплейной станции на основе ЭВМ М-6000 для обработки графической информации на ЭВМ БЭСМ-6.

В рамках сотрудничества с физическими учреждениями ЧССР разработан и изготовлен для Университета в Кошице осциллограф со световым карандашом ОСК-1. Проведена комплексная наладка этого устройства.

Просмотр и измерение снимков с трековых камер

Для просмотра снимков с трековых камер ОИЯИ использовались столы: БПС-1, БПС-2, УПС-50-80 и САМЕТ /всего 22 стола/.

В 1973 году на ПУОСах было измерено 390 тысяч треков на снимках с различных камер ОИЯИ.

На HPD измерено 40 тыс. событий дейтрон-протонных взаимодействий на снимках с метровой водородной камеры.

Для исследований на синхрофазотроне протон-ядерных взаимодействий создан магнитный спектрометр. На снимках: система двухкоординатных искровых камер и сцинтилляционных счетчиков, работающая на линии с ЭВМ.

Выносная дисплейная станция ЭВМ БЭСМ-6, включающая в себя малую ЭВМ М-6000 с внешними устройствами, графический и алфавитно-цифровой дисплей, аппаратуру связи с БЭСМ-6. Система обеспечивает оперативную визуальную связь человека с ЭВМ.

Сканирующий автомат АЭЛТ-1 на электроннолучевой трубке для измерения снимков с искровых камер. Имеет средства диалога оператора с ЭВМ, позволяет обрабатывать снимки с малой контрастностью.

Ведутся работы по созданию автоматического сканирующего устройства с управляемой от ЭВМ электроннолучевой трубкой /АЭЛТ-2/. Аппаратура разрабатывается совместно с ЦЕРНом.

Установка для фильтрации данных спирального измерителя на малой ЭВМ ТРА-1 позволяет проводить фильтрацию непосредственно после измерения и проверять его качество.

Электронные вычислительные машины БЭСМ-6 и БЭСМ-4, функционирующие в ОИЯИ, оснащаются стандартными накопителями на магнитной ленте типа ЕС-5012.

В начало