| Revision as of 18:54, 3 Apr 2008 WikiSysop (Talk | contribs) ← Go to previous diff |
Current revision WikiSysop (Talk | contribs) |
||
| Line 2: | Line 2: | ||
| [[Image:Montecarlo.jpg | right | Monte Carlo]] GEANT4 (сокращенно | [[Image:Montecarlo.jpg | right | Monte Carlo]] GEANT4 (сокращенно | ||
| - | g4, произносится «джант») — это система библиотек для компьютерного | + | g4, произносится «джант») — это система библиотек для компьютерного |
| моделирования процессов прохождения элементарных частиц через | моделирования процессов прохождения элементарных частиц через | ||
| вещество, на основе совокупности подходов, вместе называемых «метод | вещество, на основе совокупности подходов, вместе называемых «метод | ||
| Монте-Карло». GEANT — самая популярный инструмент такого типа. Он | Монте-Карло». GEANT — самая популярный инструмент такого типа. Он | ||
| - | разрабатывается в CERN международной коллаборацией. В основном это | + | разрабатывается международной коллаборацией с центром в CERN. Наибольший вжлад в разработку внесли ученые из Англии, Италии, Канады, России, США, Франции и Японии. |
| - | итальянцы и японцы. Ну и швейцарцы. Есть двое русских. | + | |
| Перед GEANT4 был GEANT3, выполнявший те же самые задачи, но | Перед GEANT4 был GEANT3, выполнявший те же самые задачи, но | ||
| Line 17: | Line 16: | ||
| GEANT4 — эксперимент BaBar. C 2004 года GEANT4 — основная программа | GEANT4 — эксперимент BaBar. C 2004 года GEANT4 — основная программа | ||
| моделирования в экспериментах на LHC. Впрочем, область применения не | моделирования в экспериментах на LHC. Впрочем, область применения не | ||
| - | ограничивается моделированием детекторов, где с помощью geant | + | ограничивается моделированием детекторов, где с помощью GEANT4 |
| ведется проектирование установок, рассчитываются эффективности и | ведется проектирование установок, рассчитываются эффективности и | ||
| загрузки различных подсистем, производится калибровка и т. д. Как и | загрузки различных подсистем, производится калибровка и т. д. Как и | ||
| Line 28: | Line 27: | ||
| методы работы с ней, но физическая часть (алгоритмы расчета сечений | методы работы с ней, но физическая часть (алгоритмы расчета сечений | ||
| и т. п.) практически не изменилась. В дальнейшем серьезные изменения | и т. п.) практически не изменилась. В дальнейшем серьезные изменения | ||
| - | претерпели модели адронных процессов, а расчет электромагнитных | + | претерпели модели адронных процессов, расчет электромагнитных |
| - | взаимодействий в основном соответствует GEANT3. | + | взаимодействий в основном соответствует GEANT3, но был заметно улучшен и расширен. |
| + | Также добавлена возможность моделирования транспортировки оптических фотонов. | ||
| Нумерация версий GEANT4 трехуровневая: | Нумерация версий GEANT4 трехуровневая: | ||
| Line 37: | Line 37: | ||
| В итоге получается нечто вроде geant4.7.0.p01. | В итоге получается нечто вроде geant4.7.0.p01. | ||
| - | Работа с GEANT4 сводится к написанию программ на Си++, связывающих | + | Работа с GEANT4 сводится к написанию программ на С++, связывающих |
| его компоненты между собой определенным образом, моделирующим | его компоненты между собой определенным образом, моделирующим | ||
| некоторую реальную систему. При этом в GEANT заносится трехмерная | некоторую реальную систему. При этом в GEANT заносится трехмерная | ||
| Line 43: | Line 43: | ||
| описываются электромагнитные поля. Также подключаются различные | описываются электромагнитные поля. Также подключаются различные | ||
| пакеты физических процессов, такие, как тормозное излучение и | пакеты физических процессов, такие, как тормозное излучение и | ||
| - | ионизация. | + | ионизация. В процессе работы GEANT4 рассчитывает траектории |
| + | прохождения различных элементарных частиц в заданной системе. Пользователь | ||
| + | должен обеспечить сохранение данных в удобном уму формате. | ||
| - | ==Визуализация== | + | Также GEANT поддерживает большое количество различных способов |
| + | визуализации своей работы. | ||
| + | |||
| + | Существует достаточно много программых оболочек (GATE, GRAS,...) которые обеспечивают удобный интерфейс между пользователями конкретной области применений и GEANT4. Такие оболочки существенно облегчают работу и как правило не требуют програмирования на С++. | ||
| - | GEANT4 поддерживает большое количество различных способов | ||
| - | визуализации своей работы: от OpenGL вывода 3D-картинки во время | ||
| - | расчета, до создания postscript'а с чертежом установки. | ||
| ==Ссылки== | ==Ссылки== | ||
Current revision
Что такое GEANT
GEANT4 (сокращенно
g4, произносится «джант») — это система библиотек для компьютерного
моделирования процессов прохождения элементарных частиц через
вещество, на основе совокупности подходов, вместе называемых «метод
Монте-Карло». GEANT — самая популярный инструмент такого типа. Он
разрабатывается международной коллаборацией с центром в CERN. Наибольший вжлад в разработку внесли ученые из Англии, Италии, Канады, России, США, Франции и Японии.
Перед GEANT4 был GEANT3, выполнявший те же самые задачи, но сделанный на Фортране. На сегодняшний день он используется довольно часто, как и другое фортрановское ПО, так уж исторически сложилось, но большинство современных экспериментов постепенно переходят на 4-й. В целом в последнее время GEANT4 считается достаточно надежным и корректным для широкого применения. Первое «боевое» применение GEANT4 — эксперимент BaBar. C 2004 года GEANT4 — основная программа моделирования в экспериментах на LHC. Впрочем, область применения не ограничивается моделированием детекторов, где с помощью GEANT4 ведется проектирование установок, рассчитываются эффективности и загрузки различных подсистем, производится калибровка и т. д. Как и другие пакеты Монте-Карло, GEANT4 используется в области радиационной защиты, в медицине и в различных других прикладных областях, связанных с радиационным излучением.
Разработка GEANT4 началась в 1994 году с переписывания GEANT3.2.1 на Си++. При этом кардинально изменились архитектура системы и методы работы с ней, но физическая часть (алгоритмы расчета сечений и т. п.) практически не изменилась. В дальнейшем серьезные изменения претерпели модели адронных процессов, расчет электромагнитных взаимодействий в основном соответствует GEANT3, но был заметно улучшен и расширен. Также добавлена возможность моделирования транспортировки оптических фотонов.
Нумерация версий GEANT4 трехуровневая:
- cначала идет цифра 4, как символ пакета;
- далее главный номер релиза (major number, на текущий момент 9-ая) и номер уровнем ниже, minor number;
- затем версия патч-сета, т. е. набора исправлений, не несущих новой функциональности;
В итоге получается нечто вроде geant4.7.0.p01.
Работа с GEANT4 сводится к написанию программ на С++, связывающих его компоненты между собой определенным образом, моделирующим некоторую реальную систему. При этом в GEANT заносится трехмерная модель системы, характеристики материалов, из которых она состоит, описываются электромагнитные поля. Также подключаются различные пакеты физических процессов, такие, как тормозное излучение и ионизация. В процессе работы GEANT4 рассчитывает траектории прохождения различных элементарных частиц в заданной системе. Пользователь должен обеспечить сохранение данных в удобном уму формате.
Также GEANT поддерживает большое количество различных способов визуализации своей работы.
Существует достаточно много программых оболочек (GATE, GRAS,...) которые обеспечивают удобный интерфейс между пользователями конкретной области применений и GEANT4. Такие оболочки существенно облегчают работу и как правило не требуют програмирования на С++.
Ссылки
- Домашняя страничка GEANT3 (http://wwwasd.web.cern.ch/wwwasd/geant/)
- Сайт GEANT4 (http://geant4.web.cern.ch/geant4/)
