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Développements d’applications


Trois ingénieurs assurent les développements logiciels spécifiques pour les expériences de physique. En particulier pour le système d’acquisition FASTER et les interfaces graphiques associés qui sont maintenant mis à disposition de la communauté scientifique.


FASTER


Faster est le plus important projet technique du laboratoire, alliant instrumentation, électronique et informatique. C’est le système d’acquisition du LPC, en service également dans de nombreux autres sites. Faster un système d’acquisition numérique dont chaque donnée est datée individuellement. Le système, entièrement générique, vise les petites et moyennes expériences, sans aucun à priori sur leurs natures. Issu du service instrumentation, ce projet est basé sur une distribution de FPGAs (composants électroniques programmables) qui assurent le traitement numérique des signaux de mesures, le codage des données, leur transport et leur filtrage.


La contribution du service informatique sur ce projet porte non seulement sur les parties logicielles classiques (IHM, commande/contrôle, stockage), mais aussi sur l’architecture incluant les FPGAs. En effet, nous avons conçu le "Modèle d’Arbre d’Acquisition Synchronisé" sur lequel est basée l’architecture du projet. Cette architecture rend le système d’acquisition générique dans sa globalité : les décisions opérées sur les données sont distribuées au plus près de leurs sources, à l’inverse des systèmes classiques contraints par une logique de décision fixée. Ceci procure des fonctionnalités inédites aux systèmes d’acquisitions à tous les niveaux : maintenances, réglages, évolutions et développements.


L’infrastructure logicielle est écrite en Ada et les interfaces utilisateurs en Python. Ainsi, le cœur du système bénéficie d’une technologie de pointe sur les fortes contraintes (robustesse, temps réel, concurrence, distribution), et reste extrêmement flexible en utilisation (IHM, scripts).


Le projet, jalonné par les expériences du laboratoire, augmente en fonctionnalités et en composants à chaque étape. Sa conception modulaire simplifie son évolution.


RHB - ROOT Histogram Builder


ROOT Histogram Builder est un logiciel développé au laboratoire et qui repose sur les librairies ROOT du CERN implémentées en langage C++. Il est développé et maintenu par le service et est dédié à l’analyse et la visualisation de données. RHB est utilisé pour les tests de détecteurs et la préparation d’expériences au laboratoire. Il est aussi proposé à tous les utilisateurs de FASTER comme outil complémentaire aux ensembles FASTER distribués à l’extérieur, notamment pour l’analyse en ligne des données. RHB reste toutefois ouvert et extensible : il est par exemple compatible avec d’autres systèmes d’acquisition comme le DAQ GANIL ou le système GANDALF, développé par le Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble (LPSC) et mis en œuvre pour le projet GUINEVERE (Generator of Uninterrupted Intense NEutrons at the lead VEnus Reactor) à Mol en Belgique.


RHB suit les évolutions de FASTER notamment en termes de modules électroniques de mesure comme les derniers Electromètre et Scaler. En parallèle, RHB s’améliore en proposant ses propres évolutions. De nouveaux types d’histogrammes et de paramètres ont ainsi vu le jour et un outil de visualisation a été ajouté : l’option RHV (ROOT Histogram Visualizer), qui permet à l’utilisateur de créer et de gérer son propre affichage de données dans une fenêtre graphique dédiée à base d’onglets.


En outre, afin d’améliorer le suivi et la production du logiciel, un serveur d’intégration continue Jenkins a été déployé. Des tests sont aussi en cours pour intégrer l’outil Sonar, qui devrait permettre de mieux mesurer la qualité du code produit.


Enfin, les développements actuels et à venir portent sur la gestion de familles de paramètres et d’histogrammes, et une nouvelle interface graphique de contrôle/commande est en cours de réalisation.


 Dépôt logiciel – distribution


Les deux projets RHB et Faster sont distribués sous forme de paquets Debian sur un dépôt hébergé au laboratoire. Ceci permet une installation intégrée aux systèmes Debian et Ubuntu ainsi qu’une gestion transparente des mises à jour coté utilisateur.


De plus, la documentation est rendue disponible sur le site commun « http://faster.in2p3.fr ; ».


Voici la liste actuelle des utilisateurs de RHB et Faster :

  • Caen : LPC, GANIL, CIMAP, ENSI Caen, Université de CAEN,
  • France : ILL (Grenoble), IPHC (Strasbourg), CEA (Bruyères et Saclay), Université d’Orsay,
  • Suisse : CERN (Genève), PSI (Villigen),
  • Espagne : Université de Muelva,
  • USA : MSU (Michigan), CENPA (Seattle),
  • Belgique : KUL (Leuven),
  • Russie : JINR (Dubna).