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Réunion simulation ZHAires avec ZHAIresRunner : 17 juin 2022

Rédaction.

JM Colley

Participants.

Matias Tueros
Olivier Martineau
François Legrand
Frédéric Magnard
Jean-Marc Colley (JMC)

Points marquants.

ZHAireS et ZHaireSRunner

Retour de JMC:
Lancement des 4 étapes à l'aide de doc sans trop de soucis. Le changement de scheduler au CCIN2P3 pour SLURM était déjà disponible dans ZHairesRunner. La configutation des stations en dehors des sites proposés reste à comprendre.

Quatres étapes:
  1. Génération des fichiers de paramètres selon le découpages en énergie, nature du primaire, inclinaison, ...
  2. Simulation de la gerbe jusqu'au développement du Xmax moment, lieu où naissent les ondes radios
  3. Génération des fichiers de paramètres selon l'ensemble des stations à simuler
  4. Génération du champ électrique pour chacune des stations

Simulation des neutrino de haute énergie:
On ne simule pas directement avec un neutrino de haute énergie en entrée, mais une particule secondaire comme le lepton tau. La nature de cette particule sera déterminé par un simulateur en amont de ZHAires. Des extensions de Aires sont en cours pour prendre en compte des particules que pourrait produire des neutrinos. Mais les simulations des neutrinos de haute énergie ne sont pas nécessaires maintenant.

Temps de calcul:
L'ordre de grandeurs du temps de calculs est que le calcul de l'étape 2 (5 à 10 mn) prend autant de temps que le calcul de l'étape 4 pour une station ! Exemple: 46h de calcul pour ~160 stations au CCIN2P3. Sinon le temps de calcul augmente avec l'énergie et l'angle d'inclinaison. ZHAires met en place un algorithme de simulation radio très compétitif par rapport aux autres simulateurs.

Optimisation pour un grand réseau de stations:
Interpolation du champ électrique entre 2 positions est possible. Le meilleur "échantillonnage" est en étoile "starshape" (voir figure ci-dessous) densifiée au point d'impact, cette géométrie exploite la symétrie du phénomène physique.

Discussion échec simulation photon Gamma:
Matias a expliqué que les photons gamma très énergetique sont très pénétrants et peuvent former un gerbe trop basse pour être simulée.

Status

Simulations au CCIN2P3

Beaucoup de simulations (à préciser) ont été faites par Matias au CCIN2P3. Elles sont au format "StarShape" donc adaptables pour différentes configurations de réseau.

Package ZhairesRunner

Package développé uniquement par Matias, il y a 3 branches mais leurs fonctionnalités sont très proches, elles correspondent à une utilisation sur des machines avec des OS différents. Le développement est en cours.

Demandes

Présentation d'O. Martineau

ZhairesRunner:
  • D_S1 poursuivre l'intégration d'autres étapes dans le pipeline comme par exemple
    • étape de validation
    • étape de pré-simulation (en vue de la simulation des neutrinos de haute énergie par exemple)
    • ou étape de traitement comme:
      • interpoler un réseau avec la simulation "starShape"
      • ajouter la réponse de l'antenne
      • appliquer un trigger sur les traces
    • ...
  • D_S2 il faut conserver la possibilité d'exécuter le pipeline étape par étape (débuggage ou validation)
  • D_S3 mettre les sorties au format ROOT défini tel que défini par GRAND
  • D_S4 envisager que l'on puisse utiliser un autre simulateur que Aires/ZHAires, comme Corsika/Coreas (il y a des similitudes au niveau des paramètre d'entrées )
Base de données:
  • D_DB_1 regrouper les simulations/traitements dans une base de données
  • D_DB_2 intégrer une simulation que si elle a passé les critères de qualité
  • D_DB_3 pouvoir intégrer les simulations existantes
  • D_DB_4 pouvoir requêter sur différents critères, aussi bien ceux de simulation et que ceux relatifs aux traitements
  • D_DB_5 doit contenir une traçabilité des versions des traitements ou du simulateur

Décisions

  • Matias est favorable à une refonte du package, il va effectuer un fork.
  • Avec le travail existant déjà conséquent, première version "simple" type proto pour début septembre pour "sentir" le problème
  • En parallèle réflexions à faire sur les cas d'utilisation et les solutions techniques possibles