[論文レビュー] The tauola-photos_F environment for versioning the TAUOLA and PHOTOS packages

P. Golonka, E. Richter-Wa̧s+1 more|ArXiv.org|Sep 26, 2000

Satellite Image Processing and Photogrammetry被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、タウレプトン崩壊シミュレーションで使用される TAUOLA および PHOTOS Fortran パッケージのバージョニングシステムを提示する。このシステムにより、プリプロセッサディレクティブとモジュラー設定を用いて、カスタマイズされたバージョンを自動生成可能となる。本システムは、複数の物理的初期化方式、HEPEVT 共通ブロックフォーマット、乱数生成器、コンパイラオプションをサポートし、後方互換性を保ちながら、KKMC や JETSET などのモンテカルロジェネレータとのシームレスな統合を実現する。

ABSTRACT

We present the system for versioning two packages: the TAUOLA of tau lepton decay and PHOTOS for radiative corrections in decays. The following features can be chosen in automatic or semi-automatic way: (1) format of the common block HEPEVT; (2) version of the physics input (for TAUOLA): as published, as initialized by CLEO collaboration, as initialized by ALEPH collaboration (it is suggested to use this version only with the help of the collaboration advice); (3) type of application: stand-alone, universal interface through HEPEVT, interface for KKMC Monte Carlo; (4) random number generators; (5) compiler options.

研究の動機と目的

• ヒューパーフレームワークやシミュレーションチェーンで使用されている TAUOLA および PHOTOS のバージョンの分散化問題に対処すること。
• コードの重複を避けながら、TAUOLA および PHOTOS のカスタマイズされたバージョンを体系的かつ自動的に生成する方法を提供すること。
• 発表済みバージョンとの完全な後方互換性を維持するとともに、複数の物理的初期化方式およびインターフェースフォーマットをサポートすること。
• KKMC や JETSET などのさまざまなモンテカルロジェネレータおよび HEPEVT イベントレコードフォーマットとの統合を容易にすること。
• プラットフォーム固有のコンパイルを可能にする構成可能な makefiles および乱数生成器の置き換えをサポートすること。

提案手法

• C プリプロセッサ（cpp）を用いて、'F' ディレクトリ内（例：photos.F, tauola.F）のマスターテンプレートから特定の Fortran ソースファイルを生成する。
• 別々のサブディレクトリ（photos-F/, tauola-F/, randg/, include/, platform/）を用いて、設定オプションをモジュラーに整理する。
• HEPEVT 共通ブロックのバリエーションはヘッダーファイル（HEPEVT-xxx.h）で管理され、シンボリックリンク（HEPEVT.h）によって選択される。
• 発表済み、CLEO 初期化、ALEPH 初期化、およびカスタム崩壊モードコーディングの複数の物理的初期化モードをサポートする。
• プラットフォーム固有の make-xxx.inc ファイルを用いてコンパイルフラグを定義し、シンボリックリンク（make.inc）で選択された設定を指す。
• テストおよび統合用に、別々のディレクトリ（例：demo-standalone, demo-jetset, KK-face）にデモおよびインターフェースの例を生成する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1 つのマスターコードベースである TAUOLA および PHOTOS が、さまざまな実験やシミュレーションチェーンで使用されている複数の異なるバージョンをどのようにサポートできるか？
• RQ2 HEPEVT フォーマット、物理的初期化、乱数生成器などの設定差異をコードの重複を避けながら効果的に管理する方法は何か？
• RQ3 すべての既存の発表済みバージョンとの後方互換性を保ちながら、新しい設定を可能にするにはどうすればよいか？
• RQ4 アプリケーション固有の TAUOLA および PHOTOS パッケージのバージョンを自動的かつ再現可能に生成できるシステムアーキテクチャは何か？
• RQ5 KKMC や JETSET などのさまざまなモンテカルロジェネレータとの統合を、標準化されたインターフェースを通じてどのように実現できるか？

主な発見

• cpp プリプロセッサディレクティブを用いて、手動でのコード分岐の必要性を排除し、TAUOLA および PHOTOS のカスタマイズされたバージョンを効果的に生成できた。
• 物理的初期化モード（発表済み、CLEO、ALEPH、カスタム）を設定フラグでサポートし、ALEPH 初期化には共同作業のガイダンスが必要である。
• 5 種類の異なる HEPEVT 共通ブロックフォーマット（例：2kD-all, 10kD-all, 2kR-all）をサポートすることで、さまざまな HEP シミュレーションフレームワークとの互換性が確保された。
• 専用のファイル（photos-random.h, tauola-random.h）を介して、デフォルトの乱数生成器を置き換えることができ、ユーザー固有の RNG をサポートした。
• ビルドプロセスにより、バージョン生成後に不要なコード（./photos および ./tauola ディレクトリ以外）が削除され、ボリュームの増大を防いだ。
• スタンドアロン、JETSET 統合、KKMC 統合モード用のデモが正常に生成され、標準的な make コマンドで実行可能である。