Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Modelo concurrente de simulación de lluvias de partículas extendidas y su interacción con la atmósfera |
| Autor: | Domínguez, Leonardo Martín |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Publicación en la web: | 2025-06-12 |
| Fecha de defensa: | 2016 |
| Fecha en portada: | 2016 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias de la Computación |
| Departamento Docente: | Departamento de Computación |
| Director: | Bevilacqua, Roberto José G. |
| Director Asistente: | Melo, Diego Gabriel |
| Jurado: | Borensztejn, Patricia Miriam; Mocskos, Esteban Eduardo; Righetti, Claudio Enrique |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | LLUVIAS DE PARTICULAS; RAYOS COSMICOS; PARALELIZACION; THINNING; P2P; MPI; AIRES |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000664_Dominguez |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nCOM000664_Dominguez.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nCOM000664_Dominguez |
| Ubicación: | Dep.COM 000664 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Domínguez, Leonardo Martín. (2016). Modelo concurrente de simulación de lluvias de partículas extendidas y su interacción con la atmósfera. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000664_Dominguez |
Resumen:
El presente trabajo tiene como objetivo realizar la simulación, en forma concurrente, de las lluvias de partículas que se originan por la interacción de los rayos cósmicos con la atmósfera terrestre. Se utilizó como punto de inicio el algoritmo original y secuencial generado por el Dr. Sciutto en su código AIRES. Las lluvias de partículas extensas en aire se originan cuando un rayo cósmico primario de alta energía, E > 1014eV , interactúa a gran altitud con la atmósfera terrestre, produciendo una enorme cantidad de partículas, que para un rayo cósmico primario de protón con energía de 1020eV es de ≈ 1011 partículas. La detección experimental de estas lluvias se realiza con arreglos de telescopios ópticos y detectores de superficie, estas técnicas son utilizadas por el Observatorio Pierre Auger (Malargüe, Mendoza, Argentina) y Telescope Array (Millard County, Utah, USA), para determinar el espectro de energ´ıa, las direcciones de arribo y la composición química de los rayos cósmicos que poseen las energías más altas que se conocen en el universo. La interpretación de la composición que´ımica únicamente puede hacerse con la ayuda de simulaciones producidas con sofisticados Monte Carlo que consideran los procesos f´ısicos involucrados en el desarrollo de las lluvias; AIRES y CORSIKA son los dos programas con mayor aceptación para simular lluvias de part´ıculas en la atmósfera. A energías ultra elevadas las lluvias se simulan considerando aproximaciones que permiten reducir el tiempo de ejecución y el espacio en disco para el almacenamiento de datos (un CPU de 2.5 GHz requiere 1 mes de proceso y 100 GB de disco, para generar una única lluvia de prot´on con 1018eV ). Con este objetivo se utiliza un algoritmo estadístico denominado de thinning (afinamiento y poda de ramas), que reduce el número efectivo de partículas a tratar en una lluvia. Como contraparte, con el thinning se pierde parte de la información de todas las partículas que han sido tratadas con dicho algoritmo (como por ejemplo, la dirección y el tiempo de arribo a la superficie terrestre). Las lluvias simuladas con thinning tienen siempre en mayor o menor grado fluctuaciones artificiales, y, dependiendo del análisis a realizar, dichas fluctuaciones pueden dar lugar a resultados o interpretaciones erróneas. Experimentalmente, los observables derivados de las lluvias, involucran el procesamiento de las señales eléctricas registradas por los detectores, motivo por el cual para realizar una comparación evento-por-evento entre datos reales y simulaciones, resulta de extrema importancia conocer en detalle la distribución de las partículas que llegan a los detectores (tipo de part´ıculas, tiempos de arribo, dirección espacial, etc). Con el objetivo de simular lluvias de partículas, considerando en detalle todas las partículas generadas en tiempos humanamente razonables, se desarrolló e implementó en este trabajo un conjunto de estrategias que permiten el paralelizado del programa AIRES. Se consider´o que cada partícula en la lluvia, una vez creada, solo interactúa con la atmósfera, pero no con otras partículas dado que la física que regula el desarrollo de una lluvia considera que cada partícula sólo puede interactuar con otros átomos de la atmósfera pero no con otras partículas propias de la lluvia. De forma tal que una lluvia puede tratarse como la superposición de “N” procesos independientes, correspondientes a cada una de las partículas que produce la lluvia durante su desarrollo.
Citación:
---------- APA ----------
Domínguez, Leonardo Martín. (2016). Modelo concurrente de simulación de lluvias de partículas extendidas y su interacción con la atmósfera. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000664_Dominguez
---------- CHICAGO ----------
Domínguez, Leonardo Martín. "Modelo concurrente de simulación de lluvias de partículas extendidas y su interacción con la atmósfera". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2016.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000664_Dominguez
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