بدأت نتائج ثمار التعاون بين البحرين ممثلة في مركز "ابحث" لفيزياء الجسيمات الأوّلية المتفرّع عن مركز الشيخ إبراهيم بن محمّد آل خليفة للثقافة والبحوث، وجامعة البحرين، والمنظّمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن)، من خلال مناقشة أطروحة الماجستير في هندسة البرمجيات عبر منصه "مايكروسوفت تيمز" للطالب عبدالله إبراهيم صباح من جامعة البحرين وذلك يوم الثلاثاء تاريخ 16 يونيو 2020، التي جاءت رسالته تحت عنوان: تحسين أداء أنظمة الحصول على البيانات في تجربة كاشف الميون العملاق باستخدام أدوات قياس أداء البرمجة المتوازية عند استخدام المعالجات الرسومية متعددة الأغراض.
وقد أجرى الباحث، الطالب عبدالله إبراهيم صباح هذا البحث كجزء من متطلبات شهادة الماجستير في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية CERN (سيرن) ومقرها في جنيف بسويسرا لعام كامل وبدعم من مركز "ابحث" لفيزياء الجسيمات الأولية المتفرع عن مركز الشيخ إبراهيم بن محمد آل خليفة للثقافة والبحوث، ضمن مشروع بحثي مشترك بين جامعة البحرين ومركز ابحث ومجموعة تجربة كاشف الميون لدى والمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية. ويأتي تنفيذ هذا النوع من المشاريع في إطار عضوية جامعة البحرين كعضو مشارك في تجربة كاشف الميون بسيرن.
ويعتبر كاشف الميون اللولبي "CMS" أكبر جهاز علمي على وجه الأرض حيث يزن 13 ألف طن، ويرصد ويقيس الجسيمات الأولية المتحررة أثناء التصادمات للبروتونات في مصادم الهادرون العملاق (LHC)، ويقع هذا الكاشف داخل مغناطيس عملاق ذي ملف لولبي يمكنه توليد حقل مغناطيسي أقوى تقريباً بمئة ألف مرة من حقل الأرض المغناطيسي.
وقام بالإشراف على الرسالة من جامعة البحرين كل من الأستاذ المساعد بقسم نظم المعلومات د.أحمد زكي، والأستاذ المساعد بقسم علم الحاسوب د.عبدالله القدومي، وكذلك د.اندريا بوشي من المنظمة الأوربية للأبحاث النووية "سيرن". وتكونت لجنة المناقشة من كل من الممتحن الداخلي الدكتور مصطفى حماد الأستاذ المشارك بقسم علم الحاسوب والممتحن الخارجي الدكتور حسان برادة الأستاذ بجامعة خليفة بالإمارات العربية المتحدة.
في هذا البحث تمت دراسة استخدام معالجات الرسوميات (GPGPUs) في تجربة كاشف الميون العملاق CMS بغرض تحليل البيانات. ويهدف البحث إلى اختيار أحد البرامج المستخدمة في التجربة بغرض إعادة هندسته ليتوافق مع معالجات الرسوميات بهدف تسريعه وزيادة إنتاجه للبيانات.
ويتطرق البحث إلى كيفية تقييم وقياس أداء البرامج المتوازية على المعالجات الرسومية وكيفية تحسين أدائها لتحقق أقصى استغلال لموارد المعالج وقد تمت دراسة تقنيات تحسين مختلفة أدت في مجملها إلى زيادة إنتاجية البرنامج بمقدار 13 ضعفاً عن البرنامج الأساسي.
وقد كان إنجاز هذه الأطروحة بمثابة جهد تعاوني مثمر شكل نقطة انطلاق قوية لتعزيز العلوم والتكنولوجيا، وسيستمر هذا التعاون العلمي بين الجهات الثلاث: جامعة البحرين ومركز ابحث المتخصص في فيزياء الجسيمات الأولية من جهه والمنظمة الأوربية للأبحاث النووية "سيرن" من جهة أخرى، لدعم مسيرة التعليم والبحث العلمي، ومما سوف يساهم في تحقيق أهداف ورؤية مملكة البحرين2030.
ومن الجدير بالذكر أن سيرن "المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية" هي أكبر منظمة بحثية على مستوى العالم تركز على دراسة مكونات المادة الأساسية في الكون، وقد قامت ببناء وتشغيل مصادم الهادرون الكبير (LHC) وهو عبارة عن مسرع للجسيمات علـى الحدود الفرنسية السويسرية في نفق تحت الأرض في عمق بين 100 m الى150 m. يسيطر على التصادمات بين البروتونات خمسة كواشف عملاقة مرتبطة بأكبر وأقوى نظام حاسبات في العالم لتحليل نتائج التجارب. كان آخر اكتشاف لمصادم الهادرون الكبير هو اكتشاف جسيمات هيكز بوزون عام 2012 والذي يعتبره العلماء لغز الكون والمفتاح الرئيسي لفهم نشوء وتطور الكون.
وتجدر الإشارة إلى أن مركز ابحث المتفرع من مركز الشيخ إبراهيم بن محمد آل خليفة للثقافة والبحوث هو أول مركز متخصص في فيزياء الجسيمات الأولية في منطقة الخليج العربي والشرق الأوسط، يتعاون مع المنظمة الأوربية للأبحاث النووية " سيرن". وقد أقام المركز خلال الفترة الماضية عدداً من الفعاليات العلمية منها معرض علمي "سيرن في البحرين" كأول معرض علمي لسيرن في الشرق الأوسط وكان من 9/2/2019 ولغاية 30/5/2019 ومن ثم انتقل المعرض إلى دولة الكويت الشقيقة "سيرن في الكويت" المحطة الثانية كثاني معرض علمي لسيرن في الشرق الأوسط وكان من 11/11/2019 ولغاية 18/3/2020
وستكون المحطة الثالثة لمعرض سيرن في المملكة العربية السعودية " سيرن في الرياض" في المستقبل القريب.
كذلك أقام مركز ابحث وبالتعاون مع جامعة البحرين وسيرن خمسة ورش عمل متخصصة كتدريب لمدرسي الفيزياء في الثانويات العامة وطلبة التوجيهي في الثانويات العامة وطلاب جامعة البحرين وطلبة جامعة الكويت بمشاركة علماء سيرن (البرفسور جون الس، البروفسور رولف لاندوا، البروفسور ألبرت دي رووك).
وأيضاً تم ابتعاث أربعة طلبة من جامعة البحرين إلى سيرن وبدعم مادي وعلمي من مركز ابحث ولفترات زمنية مختلفة كجزء من التعاون العلمي بين الطرفين. واستضاف المركز عدداً من العلماء لإلقاء محاضرات علمية في مركز الشيخ إبراهيم وكذلك في جامعة البحرين.
وتأتي النشاطات العلمية ضمن رؤية مركز الشيخ إبراهيم بن محمد آل خليفة للثقافة والبحوث في تعزيز الجانب العلمي والتكنولوجي وخصوصاً لجيل الشباب في مملكة البحرين وفي دول مجلس التعاون الخليجي، والذي يكمل المهمة الثقافية له مما أثمر في تحقيق إنجازات مهمة وخصوصاً التعاون المثمر والبنّاء بين المركز والمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية "سيرن".
وقد أجرى الباحث، الطالب عبدالله إبراهيم صباح هذا البحث كجزء من متطلبات شهادة الماجستير في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية CERN (سيرن) ومقرها في جنيف بسويسرا لعام كامل وبدعم من مركز "ابحث" لفيزياء الجسيمات الأولية المتفرع عن مركز الشيخ إبراهيم بن محمد آل خليفة للثقافة والبحوث، ضمن مشروع بحثي مشترك بين جامعة البحرين ومركز ابحث ومجموعة تجربة كاشف الميون لدى والمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية. ويأتي تنفيذ هذا النوع من المشاريع في إطار عضوية جامعة البحرين كعضو مشارك في تجربة كاشف الميون بسيرن.
ويعتبر كاشف الميون اللولبي "CMS" أكبر جهاز علمي على وجه الأرض حيث يزن 13 ألف طن، ويرصد ويقيس الجسيمات الأولية المتحررة أثناء التصادمات للبروتونات في مصادم الهادرون العملاق (LHC)، ويقع هذا الكاشف داخل مغناطيس عملاق ذي ملف لولبي يمكنه توليد حقل مغناطيسي أقوى تقريباً بمئة ألف مرة من حقل الأرض المغناطيسي.
وقام بالإشراف على الرسالة من جامعة البحرين كل من الأستاذ المساعد بقسم نظم المعلومات د.أحمد زكي، والأستاذ المساعد بقسم علم الحاسوب د.عبدالله القدومي، وكذلك د.اندريا بوشي من المنظمة الأوربية للأبحاث النووية "سيرن". وتكونت لجنة المناقشة من كل من الممتحن الداخلي الدكتور مصطفى حماد الأستاذ المشارك بقسم علم الحاسوب والممتحن الخارجي الدكتور حسان برادة الأستاذ بجامعة خليفة بالإمارات العربية المتحدة.
في هذا البحث تمت دراسة استخدام معالجات الرسوميات (GPGPUs) في تجربة كاشف الميون العملاق CMS بغرض تحليل البيانات. ويهدف البحث إلى اختيار أحد البرامج المستخدمة في التجربة بغرض إعادة هندسته ليتوافق مع معالجات الرسوميات بهدف تسريعه وزيادة إنتاجه للبيانات.
ويتطرق البحث إلى كيفية تقييم وقياس أداء البرامج المتوازية على المعالجات الرسومية وكيفية تحسين أدائها لتحقق أقصى استغلال لموارد المعالج وقد تمت دراسة تقنيات تحسين مختلفة أدت في مجملها إلى زيادة إنتاجية البرنامج بمقدار 13 ضعفاً عن البرنامج الأساسي.
وقد كان إنجاز هذه الأطروحة بمثابة جهد تعاوني مثمر شكل نقطة انطلاق قوية لتعزيز العلوم والتكنولوجيا، وسيستمر هذا التعاون العلمي بين الجهات الثلاث: جامعة البحرين ومركز ابحث المتخصص في فيزياء الجسيمات الأولية من جهه والمنظمة الأوربية للأبحاث النووية "سيرن" من جهة أخرى، لدعم مسيرة التعليم والبحث العلمي، ومما سوف يساهم في تحقيق أهداف ورؤية مملكة البحرين2030.
ومن الجدير بالذكر أن سيرن "المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية" هي أكبر منظمة بحثية على مستوى العالم تركز على دراسة مكونات المادة الأساسية في الكون، وقد قامت ببناء وتشغيل مصادم الهادرون الكبير (LHC) وهو عبارة عن مسرع للجسيمات علـى الحدود الفرنسية السويسرية في نفق تحت الأرض في عمق بين 100 m الى150 m. يسيطر على التصادمات بين البروتونات خمسة كواشف عملاقة مرتبطة بأكبر وأقوى نظام حاسبات في العالم لتحليل نتائج التجارب. كان آخر اكتشاف لمصادم الهادرون الكبير هو اكتشاف جسيمات هيكز بوزون عام 2012 والذي يعتبره العلماء لغز الكون والمفتاح الرئيسي لفهم نشوء وتطور الكون.
وتجدر الإشارة إلى أن مركز ابحث المتفرع من مركز الشيخ إبراهيم بن محمد آل خليفة للثقافة والبحوث هو أول مركز متخصص في فيزياء الجسيمات الأولية في منطقة الخليج العربي والشرق الأوسط، يتعاون مع المنظمة الأوربية للأبحاث النووية " سيرن". وقد أقام المركز خلال الفترة الماضية عدداً من الفعاليات العلمية منها معرض علمي "سيرن في البحرين" كأول معرض علمي لسيرن في الشرق الأوسط وكان من 9/2/2019 ولغاية 30/5/2019 ومن ثم انتقل المعرض إلى دولة الكويت الشقيقة "سيرن في الكويت" المحطة الثانية كثاني معرض علمي لسيرن في الشرق الأوسط وكان من 11/11/2019 ولغاية 18/3/2020
وستكون المحطة الثالثة لمعرض سيرن في المملكة العربية السعودية " سيرن في الرياض" في المستقبل القريب.
كذلك أقام مركز ابحث وبالتعاون مع جامعة البحرين وسيرن خمسة ورش عمل متخصصة كتدريب لمدرسي الفيزياء في الثانويات العامة وطلبة التوجيهي في الثانويات العامة وطلاب جامعة البحرين وطلبة جامعة الكويت بمشاركة علماء سيرن (البرفسور جون الس، البروفسور رولف لاندوا، البروفسور ألبرت دي رووك).
وأيضاً تم ابتعاث أربعة طلبة من جامعة البحرين إلى سيرن وبدعم مادي وعلمي من مركز ابحث ولفترات زمنية مختلفة كجزء من التعاون العلمي بين الطرفين. واستضاف المركز عدداً من العلماء لإلقاء محاضرات علمية في مركز الشيخ إبراهيم وكذلك في جامعة البحرين.
وتأتي النشاطات العلمية ضمن رؤية مركز الشيخ إبراهيم بن محمد آل خليفة للثقافة والبحوث في تعزيز الجانب العلمي والتكنولوجي وخصوصاً لجيل الشباب في مملكة البحرين وفي دول مجلس التعاون الخليجي، والذي يكمل المهمة الثقافية له مما أثمر في تحقيق إنجازات مهمة وخصوصاً التعاون المثمر والبنّاء بين المركز والمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية "سيرن".
