Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)8360ArticlesСтатьиResearch ArticleA Kalman Filter Method for the Charged Particles Trajectories Reconstruction in the CBM Experiment and Its Parallel Implementation at the JINR LIT Manycore ServerМетод фильтра Калмана для реконструкции траекторий заряженных частиц в эксперименте CBM и его параллельная реализация на многоядерном сервере ЛИТ ОИЯИAblyazimovT OАблязимовТимур ОтелловичLaboratory of Information TechnologiesЛаборатория информационных технологийabl@jinr.ruZyzakM VЗызакМаксим Викторовичm.zyzak@gsi.deIvanovV VИвановВиктор ВладимировичLaboratory of Information TechnologiesЛаборатория информационных технологийivanov@jinr.ruKiselP IКисельПавел ИвановичLaboratory of Information TechnologiesЛаборатория информационных технологийpavelkisel@jinr.ruJoint Institute for Nuclear ResearchОбъединённый институт ядерных исследованийGoethe-UniversitatФранкфуртский университет имени Иоганна Вольфганга Гёте150220142NO2 (2014)№2 (2014)19119608092016Copyright ©; 2014, Аблязимов Т.О., Зызак М.В., Иванов В.В., Кисель П.И.2014Аблязимов Т.О., Зызак М.В., Иванов В.В., Кисель П.И.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8360The high-intensity heavy-ion beams that will be produced by the accelerators at the Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR), together with the Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment, now in preparation, offer outstanding possibilities for studying baryonic matter at superhigh densities and moderate temperatures under laboratory conditions. The CBM physics program is aimed at studying the structure and behavior of baryonic matter at densities comparable to those in the center of neutron stars. The program includes 1) setting a phase boundary between the hadronic and partonic matter, 2) determining the critical end point, and 3) searching for indications of the origin of chiral symmetry reconstruction at high pure baryonic densities. The task of a charge particle trajectories reconstruction is one of the most important tasks of the CBM experiment. It assumes a full on-line event reconstruction, that requires development of fast algorithms, which utilize the potential of modern CPU and GPU architectures in the most efficient way. In the current work the results of analysis of the Kalman filter based track reconstruction algorithm, which is implemented using different parallelization approaches, are presented and discussed. For the analysis a manycore server with two Intel Xeon X5660 CPUs and a NVidia GTX 480 GPU at LIT, JINR was used.Пучки тяжёлых ионов высокой интенсивности, которые будут предоставляться на будущих ускорителях FAIR (Fasility for Antiproton and Ion Research), в сочетании с готовящемся экспериментом CBM (Compressed Baryonic Matter) открывают превосходные возможности для изучения барионной материи при сверхвысоких плотностях и умеренных температурах в лабораторных условиях. Физическая программа СВМ нацелена на изучение структуры и поведения барионной материи при плотностях, сопоставимых с плотностями в центре нейтронных звёзд. Она включает в себя: 1) установление фазовой границы между адронной и партонной материями, 2) определение критической конечной точки, а также 3) поиск указаний на начало восстановления киральной симметрии при высоких чистых барионных плотностях. Нахождение параметров траекторий заряженных частиц является одной из основных задач эксперимента CBM. Предполагается полная реконструкция событий в режиме реального времени, что требует развития быстрых алгоритмов, максимально использующих потенциал современных архитектур CPU и GPU. В настоящей работе приведены результаты анализа алгоритма реконструкции траекторий заряженных частиц на основе фильтра Калмана, реализованного с применением различных методов распараллеливания кода. Для работы использовался многоядерный сервер ЛИТ ОИЯИ с двумя CPU Intel Xeon X5660 и GPU NVidia GTX 480.CBMOpenMPOpenCLNVIDIAIntelCPUGPUheterogeneous systemKalman filtertrack fittingпроцессорвидеокартагибридная системафильтр Калманафитирование треков1.The CBM Physics Book (1st Edition) / B. Friman, C. H¨ohne, S. Leupold et al. - New York: Springer, 2011. - Vol. 814 of Lecture Notes in Physics.2.Vector Classes. - http://gitorious.org/vc.3.OpenMP. - http://openmp.org.4.OpenCL. - http://www.khronos.org/opencl.5.Kisel I. Event Reconstruction in the CBM Experiment // Nucl. Instr. and Meth. - 2006. - No 1. - Pp. 85-88.6.Performance Analysis of Cellular Automaton Algorithm to Solve the Track-Reconstruction Problem on a Multicore Server at the Laboratory of Information Technologies, Joint Institute of Nuclear Research / I. S. Kulakov, S. A. Baginyan, V. V. Ivanov, P. I. Kisel // Physics of Particles and Nuclei Letters. - 2013. - Vol. 10, No 2. - Pp. 162-170.