Векторизация и распараллеливание алгоритмов селекции и реконструкции распадов J/ψ → e +e - в реальном времени эксперимента СВМ

Измерения распадов J/ψ → e +e - относятся к ключевой задаче эксперимента СВМ. Для их регистрации разработана методика, которая включает в себя цепочку методов и алгоритмов, предназначенных для реконструкции траекторий и импульсов заряженных частиц с помощью детектора STS, их идентификации с помощью детекторов RICH, TRD и TOF, формирования кандидатов в J/Ψ-мезоны и определения их характеристик с помощью пакета KFParticle. Принимая во внимание тот факт, что отбор и реконструкцию распадов J/ψ → e +e - планируется проводить в реальном времени эксперимента, используемые методы и алгоритмы должны быть не только эффективными, но и быстрыми. В настоящей работе проведена оценка временных затрат существующих алгоритмов с учётом их ускорения за счёт векторизации программного кода посредством SIMDинструкций и распараллеливания между ядрами процессора, реализованное с помощью программных сред OpenMP, OpenCL и библиотеки TBB. Проведённый анализ позволил установить «слабые» места в этой цепочке, над которыми предстоит дальнейшая работа по их ускорению, а также предложить быстрый и эффективный параллельный алгоритм для идентификации заряженных частиц с помощью детектора TRD на основе критерия ωn k .

многомерные методы анализа данных, эксперимент СВМ, отбор распадов J/ψ → e e, параллельные вычисления, SIMD-инструкции