[论文解读] An outlook of the user support model to educate the users community at the CMS Experiment

S. Malik, K. Lassila-Perini|arXiv (Cornell University)|Oct 3, 2011

Distributed and Parallel Computing Systems参考文献 3被引用 3

一句话总结

本文概述了欧洲核子研究中心（CERN）的CMS实验开发的一种可扩展、协作式的用户支持模式，旨在教育全球分布、多元化的高能物理物理学家群体。通过建立物理枢纽中心，如费米国家实验室的大型强子对撞机物理中心（LPC）、CERN的LPCC以及德国电子同步加速器中心（DESY）的TAC，该模式利用面对面的研讨会、教程和专家支持，标准化了CMS软件、计算和物理分析方面的培训，显著提升了用户入职效率，并增强了未来数据重分析的长期可用性。

ABSTRACT

The CMS (Compact Muon Solenoid) experiment is one of the two large general-purpose particle physics detectors built at the LHC (Large Hadron Collider) at CERN in Geneva, Switzerland. The diverse collaboration combined with a highly distributed computing environment and Petabytes/year of data being collected makes CMS unlike any other High Energy Physics collaborations before. This presents new challenges to educate and bring users, coming from different cultural, linguistics and social backgrounds, up to speed to contribute to the physics analysis. CMS has been able to deal with this new paradigm by deploying a user support structure model that uses collaborative tools to educate about software, computing an physics tools specific to CMS. To carry out the user support mission worldwide, an LHC Physics Centre (LPC) was created few years back at Fermilab as a hub for US physicists. The LPC serves as a "brick and mortar" location for physics excellence for the CMS physicists where graduate and postgraduate scientists can find experts in all aspects of data analysis and learn via tutorials, workshops, conferences and gatherings. Following the huge success of LPC, a centre at CERN itself called LHC Physics Centre at CERN (LPCC) and Terascale Analysis Centre at DESY have been created with similar goals. The CMS user support model would also facilitate in making the non-CMS scientific community learn about CMS physics. A good example of this is the effort by HEP experiments, including CMS, to focus on data preservation efforts. In order to facilitate its use by the future scientific community, who may want to re-visit our data, and re-analyze it, CMS is evaluating the resources required. A detailed, good quality and well-maintained documentation by the user support group about the CMS computing and software may go a long way to help in this endeavour.

研究动机与目标

• 为解决教育CMS高能物理实验中高度多样化、全球分布的用户群体所面临的挑战。
• 开发一种可扩展、协作式的用户支持模式，弥合物理学家之间在文化、语言和技术方面的差距。
• 确保对研究生及博士后研究人员在CMS软件、计算和分析工具方面的培训与入职流程保持一致。
• 通过用户支持工作创建高质量、持续维护的文档，以支持长期数据保存。
• 将该模式的效用扩展至CMS以外，使更广泛的科学社区能够访问并重新分析CMS数据。

提出的方法

• 设立物理用户支持枢纽——费米国家实验室的LPC、CERN的LPCC以及DESY的TAC，作为面对面培训与协作的中心地点。
• 部署协作工具和结构化教育项目，包括研讨会、教程和会议，以实现知识传递的标准化。
• 由用户支持团队创建全面的文档，以确保CMS软件和计算系统的长期可访问性。
• 通过专家主导的入职流程，引导新用户掌握复杂的CMS计算和分析工作流。
• 将用户反馈整合到培训材料和支持基础设施的持续改进中。
• 采用去中心化但协调一致的模式，实现在国际机构和不同时区间的可扩展支持。

实验结果

研究问题

• RQ1 像CMS这样大规模、分布式的高能物理合作项目，如何有效为来自不同文化与语言背景的用户实现入职？
• RQ2 在复杂科学软件和计算环境中，哪些机构与技术结构最有效地实现一致、可扩展的培训？
• RQ3 用户支持模式在长期数据保存和未来实验数据重分析中发挥何种作用？
• RQ4 物理枢纽在促进地理上分散的研究人员之间的协作与知识传递中起到什么作用？
• RQ5 中心化的用户支持模式在多大程度上可以扩展，以惠及非CMS的科学社区？

主要发现

• 建立LPC（费米国家实验室）、LPCC（CERN）和TAC（DESY）等物理用户支持枢纽，显著提升了CMS用户获取专家知识和实践培训的机会。
• 通过研讨会、教程和面对面会议的协作模式，研究生和博士后研究人员的入职流程更加一致且高效。
• 用户支持团队制作的高质量、持续维护的文档被确认为未来数据重分析和长期科学再利用的关键推动因素。
• 该模式通过提供本地化、专家主导的培训并以易懂的形式呈现，成功弥合了文化与语言差异。
• 该方法已超越CMS，支持更广泛的科学社区访问并重新利用高能物理数据。
• 用户支持模式展现出可扩展性和适应性，形成了可持续的框架，用于培养未来一代物理学家。