КОРЕНЬ

КОРЕНЬ
	Эксперименты CMS представили 4 июля 2012 года статус поиска Хиггса по Стандартной модели. Все сюжеты, представленные в тот день, использовали ROOT.
Оригинальный автор(ы)	Рене Брун, Фонс Радемакерс
Разработчик(и)	ЦЕРН
Стабильная версия	28.06.00 / 3 февраля 2023 г .; 16 месяцев назад
Репозиторий	github .с /корневой-проект /корень ;
Написано в	С++
Операционная система	Microsoft Windows , OS X , Linux , Solaris , IBM AIX
Платформа	ИА-32 , x86-64
Размер	86–327 МБ
Тип	Анализ данных , Построение графиков
Лицензия	LGPL / GPL
Веб-сайт	корень .cern

ROOT — объектно-ориентированная компьютерная программа и библиотека, разработанная CERN . Первоначально он был разработан для физики элементарных частиц анализа данных и содержит несколько функций, специфичных для этой области, но он также используется в других приложениях, таких как астрономия и интеллектуальный анализ данных . Последний второстепенный выпуск — 6.28 от 3 февраля 2023 г. ^[3]

Описание [ править ]

ЦЕРН в течение многих лет поддерживал библиотеку программ ЦЕРН, написанную на ФОРТРАНЕ . Его разработка и поддержка были прекращены в 2003 году в пользу ROOT, написанного на языке программирования C++ .Разработка ROOT была инициирована Рене Брюном и Фонсом Радемакерсом в 1994 году. Некоторые части публикуются под лицензией GNU Lesser General Public License (LGPL), а другие основаны на программном обеспечении GNU General Public License (GPL) и, таким образом, также публикуются на условиях лицензия GPL. Он обеспечивает независимый от платформы доступ к графической подсистеме компьютера и операционной системе с использованием абстрактных слоев . Частями абстрактной платформы являются: графический интерфейс пользователя и построитель GUI , классы контейнеров, отражение C++ , сценарий и командной строки интерпретатор ( CINT в версии 5, cling в версии 6), сериализация и персистентность объектов .

Пакеты, предоставляемые ROOT, включают пакеты для

Построение гистограмм и графиков для просмотра и анализа распределений и функций ,
аппроксимация кривой (регрессионный анализ) и минимизация функционалов ,
статистические инструменты, используемые для анализа данных ,
матричная алгебра,
четырехвекторные вычисления, используемые в физике высоких энергий ,
стандартные математические функции ,
многомерный анализ данных , например, с использованием нейронных сетей ,
манипулирование изображениями, используемое, например, для анализа астрономических изображений,
доступ к распределенным данным (в контексте Grid ) ,
распределенные вычисления для распараллеливания анализа данных ,
сохранение и сериализация объектов, которые могут справиться с изменениями в определениях классов постоянных данных,
доступ к базам данных ,
3D визуализации (геометрия),
создание файлов в различных графических форматах, таких как PDF , PostScript , PNG , SVG , LaTeX и т. д.
взаимодействие кода Python в обоих направлениях,
взаимодействие с Монте-Карло генераторами событий .

Ключевой особенностью ROOT является контейнер данных, называемый деревом , с его подструктурами, ветвями и листьями . Дерево можно рассматривать как скользящее окно с необработанными данными, хранящимися в файле. Данные из следующей записи в файле можно получить, продвигая индекс в дереве. Это позволяет избежать проблем с распределением памяти, связанных с созданием объектов, и позволяет дереву действовать как легковесный контейнер, незаметно обрабатывая буферизацию.

ROOT рассчитан на высокую вычислительную эффективность , так как требуется для обработки данных экспериментов Большого адронного коллайдера , оцениваемых в несколько петабайт в год. По состоянию на 2009 год ^[update] ROOT is mainly used in data analysis and data acquisition in particle physics (high energy physics) experiments, and most current^[update] экспериментальные графики и результаты в этих подполях получены с использованием ROOT.

Включение интерпретатора C++ ( CINT до версии 5.34, Cling с версии 6.00) делает этот пакет очень универсальным, поскольку его можно использовать в интерактивном, скриптовом и скомпилированном режимах аналогично коммерческим продуктам, таким как MATLAB .

4 июля 2012 года эксперименты ATLAS и CMS LHC представили статус поиска Хиггса по Стандартной модели. Все графики данных, представленные в тот день, использовали ROOT .

Приложения [ править ]

Несколько коллабораций в области физики элементарных частиц написали программное обеспечение на основе ROOT, часто предпочитая использовать более общие решения (например, использование контейнеров ROOT вместо STL ).

Некоторые из проводимых экспериментов по физике элементарных частиц с использованием программного обеспечения на базе ROOT.
- АЛИСА
- АТЛАС
- БаБар эксперимент
- Belle Experiment (электрон-позитронный коллайдер в KEK (Япония))
- Эксперимент Belle II (преемник эксперимента Belle)
- БЕС III
- CB-ELSA/TAPS
- система управления контентом
- Эксперимент COMPASS (Общий мюонный и протонный аппарат для структуры и спектроскопии)
- CUORE (Криогенная подземная обсерватория редких событий)
- эксперимент D0
- Эксперимент с GlueX
- ВИНОГРАД-3 (Гамма-астрономия PeV EnergieS)
- H1 (детектор частиц) на коллайдере HERA в DESY, Гамбург
- LHCb
- MINERνA (Эксперимент с основным инжектором для ν-A)
- MINOS (поиск нейтринных осцилляций главного инжектора)
- Эксперимент NA61 (Эксперимент SPS с тяжелыми ионами и нейтрино)
- НОВА
- эксперимент ОПЕРА
- Детектор ФЕНИКС
- Эксперимент ФОБОС на релятивистском коллайдере тяжелых ионов
- СНО+
- Детектор STAR (соленоидный трекер в RHIC)
- Т2К-эксперимент
Будущие эксперименты по физике элементарных частиц в настоящее время разрабатывают программное обеспечение на основе ROOT.
- Му2е
- Эксперимент со сжатой барионной материей (CBM)
- Эксперимент ПАНДА (Аннигиляция антипротонов в Дармштадте (ПАНДА))
- Глубокий подземный эксперимент с нейтрино (ДЮНА)
- Гипер-Камиоканде (HK (Япония))
Астрофизические ( рентгеновская и гамма-астрономия , физика астрочастиц проекты ) с использованием ROOT

Критика [ править ]

Критика ROOT включает в себя его сложность для новичков, а также различные аспекты его разработки и реализации. Частые причины разочарования включают чрезмерное раздувание кода , интенсивное использование глобальных переменных, ^[4] и слишком сложная иерархия классов. Время от времени эти вопросы обсуждаются в списке рассылки пользователей ROOT. ^[5]^[6] Хотя учёным, недовольным ROOT, в прошлом удавалось обойти его недостатки, ^[7] некоторые недостатки регулярно устраняются командой ROOT. Например, интерпретатор CINT был заменен интерпретатором Cling. ^[8] и в каждом выпуске исправляются многочисленные ошибки.

См. также [ править ]

Matplotlib — система построения графиков и анализа для Python.
SciPy — система анализа научных данных для Python , основанная на NumPy . классах
Язык данных Perl - набор расширений программирования массивов для Perl . языка программирования
HippoDraw — альтернативная система анализа данных на базе C++.
Java Analysis Studio — система анализа данных, совместимая с AIDA, на базе Java.
язык программирования R
AIDA (вычисления) — открытые интерфейсы и форматы обработки данных физики элементарных частиц.
Geant4 — платформа для моделирования прохождения частиц через материю методами Монте-Карло.
ЛАПА
ИГОРЬ Про
Научный Linux
Научные вычисления
OpenDX
OpenScientist
Библиотека программ CERN - устаревшая библиотека программ, написанная на Fortran77, все еще доступна, но не обновляется.

Ссылки [ править ]

^ «Основатели проекта» . root.cern . Проверено 19 июня 2019 г.
^ «Команда КОРЕНЬ» . root.cern . Проверено 10 февраля 2022 г.
^ «Примечания к выпуску ROOT версии 6.28» . root.cern . Проверено 10 февраля 2023 г.
^ Бакли, Энди (27 августа 2007 г.). «Проблема с ROOT (он же КОРЕНЬ всего Зла)» . Нация Насекомых . Проверено 3 мая 2016 г.
^ «Re: Критика Википедии по поводу root» . Проверено 3 мая 2016 г.
^ «RE: Re: Критика в Википедии по поводу root» . Проверено 3 мая 2016 г.
^ «Что такое КОРЕНЬ?» . 1 июня 2009 года . Проверено 3 мая 2016 г.
^ «Примечания к выпуску ROOT версии 6.06» . 2 июня 2015 года . Проверено 3 мая 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

Домашняя страница корневой системы
Галереи изображений
Руководство пользователя ROOT
КОРНЕВОЕ Справочное руководство
КОРНЕВОЙ Форум
Набор инструментов RooFit для моделирования данных , расширение ROOT для обеспечения максимального правдоподобия .
Инструментарий для многомерного анализа данных с помощью ROOT (TMVA) — это интегрированный с ROOT проект, предоставляющий среду машинного обучения для обработки и оценки многомерной классификации, как двоичной, так и многоклассовой, а также методов регрессии, предназначенных для приложений в физике высоких энергий ( здесь или здесь ).

[1] «Основатели проекта» . root.cern . Проверено 19 июня 2019 г.

[2] «Команда КОРЕНЬ» . root.cern . Проверено 10 февраля 2022 г.

[3] «Примечания к выпуску ROOT версии 6.28» . root.cern . Проверено 10 февраля 2023 г.

[4] Бакли, Энди (27 августа 2007 г.). «Проблема с ROOT (он же КОРЕНЬ всего Зла)» . Нация Насекомых . Проверено 3 мая 2016 г.

[5] «Re: Критика Википедии по поводу root» . Проверено 3 мая 2016 г.

[6] «RE: Re: Критика в Википедии по поводу root» . Проверено 3 мая 2016 г.

[7] «Что такое КОРЕНЬ?» . 1 июня 2009 года . Проверено 3 мая 2016 г.

[8] «Примечания к выпуску ROOT версии 6.06» . 2 июня 2015 года . Проверено 3 мая 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]