[논문 리뷰] The tauola-photos_F environment for versioning the TAUOLA and PHOTOS packages

P. Golonka, E. Richter-Wa̧s외 1명|ArXiv.org|2000. 09. 26.

Satellite Image Processing and Photogrammetry인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 타우 레프톤 붕괴 시뮬레이션에 사용되는 TAUOLA 및 PHOTOS Fortran 패키지용 버전 관리 시스템을 제시하며, 프리프로세서 지시어와 모듈식 구성 파일을 통해 맞춤형 버전을 자동으로 생성할 수 있도록 한다. 이 시스템은 다수의 물리 초기화 방식, HEPEVT 공통 블록 형식, 난수 생성기, 컴파일러 옵션을 지원하며, 이전 버전과의 호환성을 유지하고 KKMC 및 JETSET 등의 몬테카를로 시뮬레이터와 원활하게 통합되도록 한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 다양한 고에너지물리 실험과 시뮬레이션 체인에서 사용되는 TAUOLA 및 PHOTOS의 분리된 여러 버전 문제를 해결하기 위해.
• 코드 중복 없이도 맞춤형 TAUOLA 및 PHOTOS 버전을 체계적이고 자동으로 생성할 수 있는 방법을 제공하기 위해.
• 이전에 발표된 버전과의 완전한 후행 호환성을 유지하면서도, 다양한 물리 초기화 방식과 인터페이스 형식을 지원하기 위해.
• 다양한 몬테카를로 시뮬레이터(예: KKMC, JETSET) 및 HEPEVT 이벤트 레코드 형식과의 통합을 촉진하기 위해.
• 플랫폼별 컴파일을 위한 구성 가능한 makefiles와 난수 생성기 교체 기능을 지원하기 위해.

제안 방법

• 마스터 템플릿 파일(예: photos.F, tauola.F)이 포함된 'F' 디렉터리에서 C 프리프로세서(cpp)를 사용해 특정 Fortran 소스 파일을 생성하기 위해.
• 각기 다른 목적을 가진 별도의 서브디렉터리인 photos-F/, tauola-F/, randg/, include/, platform/를 통해 구성 옵션을 모듈식으로 구성하기 위해.
• HEPEVT 공통 블록 형식의 변형은 헤더 파일(HEPEVT-xxx.h)을 통해 관리하고, 심볼릭 링크(HEPEVT.h)를 통해 선택하기 위해.
• 발표된 방식, CLEO 초기화, ALEPH 초기화, 사용자 정의 붕괴 모드 코딩 방식을 포함한 다수의 물리 초기화 모드를 구성 플래그를 통해 지원하기 위해.
• 컴파일러 플래그를 정의하기 위해 플랫폼별 make-xxx.inc 파일을 사용하며, 선택된 구성 설정을 가리키는 심볼릭 링크(make.inc)를 설정하기 위해.
• 테스트 및 통합을 위해 별도의 디렉터리(demo-standalone, demo-jetset, KK-face 등)에 데모 및 인터페이스 예제를 생성하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 한 개의 마스터 코드베이스로 다양한 실험과 시뮬레이션 체인에서 사용되는 서로 다른 TAUOLA 및 PHOTOS 버전을 어떻게 지원할 수 있는가?
• RQ2 HEPEVT 형식, 물리 초기화, 난수 생성기 등의 구성 차이를 코드 중복 없이 효과적으로 관리할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ3 기존에 발표된 모든 버전과의 후행 호환성을 유지하면서도 새로운 구성 설정을 어떻게 지원할 수 있는가?
• RQ4 어떤 시스템 아키텍처가 TAUOLA 및 PHOTOS 패키지의 응용 프로그램 전용 버전을 자동으로 재현 가능하게 생성할 수 있는가?
• RQ5 표준화된 인터페이스를 통해 KKMC 및 JETSET 등의 다양한 몬테카를로 시뮬레이터와의 통합을 어떻게 지원할 수 있는가?

주요 결과

• cpp 프리프로세서 지시어를 사용해 TAUOLA 및 PHOTOS의 맞춤형 버전을 성공적으로 생성하여 수동 코드 분기의 필요성을 제거했다.
• 발표된 방식, CLEO, ALEPH, 사용자 정의 붕괴 모드를 포함한 다수의 물리 초기화 모드를 구성 플래그를 통해 지원하며, ALEPH 초기화는 협업 가이드라인 필요.
• 5종의 서로 다른 HEPEVT 공통 블록 형식(예: 2kD-all, 10kD-all, 2kR-all)을 지원해 다양한 고에너지물리 시뮬레이션 프레임워크와의 호환성을 확보했다.
• dedicated 파일(photos-random.h, tauola-random.h)을 통해 기본 난수 생성기 교체가 가능해져 사용자 정의 RNG 지원이 가능했다.
• 빌드 과정에서 버전 생성 후 불필요한 코드는 제거되어, ./photos 및 ./tauola 디렉터리 외의 코드는 유지되지 않아 부피가 감소했다.
• 스탠드alone, JETSET 통합, KKMC 통합 모드용 데모가 성공적으로 생성되었으며, 표준 make 명령어로 실행 가능했다.