前沿物理大科学装置数据策略的一些思考

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1、学科与领域SubjectandField前沿物理大科学装置数据策略的一些思考陈刚中国科学院高能物理研究所北京100049摘要前沿物理大科学装置是物理基础研究和满足国家战略需求的国之重器。特别是近年来，我国加大对前沿物理大科学装置建设与运行的投入，为基础及应用研究提供了重要的平台。大科学装置产生的数据对科学计算、数据分析、数据管理提出巨大的挑战。除了需要关注建设高水平的数据处理和科学计算平台所需要的软硬件技术以外，应同时关注极大发挥数据作用所需的策略问题。文章分析了前沿物理大科学装置的数据特点，就数据的共享、数据长期保存及再利用、数据人

2、才策略3个方面进行简要的讨论，希望对我国大科学装置的数据应用提供参考。关键词大科学装置，大数据，数据管理，数据共享，数据保存，前沿物理DOI10.16418/j.issn.1000-3045.2018.08.015前沿物理大科学装置占我国大科学装置比例最大，验装置、中微子实验、重离子加速器、托卡马克实验、对国家科学研究和国家战略需求尤为重要。这类大科学FAST和LAMOST等天文望远镜、地面及太空宇宙线与装置产生的数据规模最大、数据结构最复杂。如何高效天体物理观测装置、同步辐射实验平台、散裂中子源实[1]地发挥这些数据的最大效益是我们

3、追求的目标。如何将验、稳态强磁场实验装置等。粒子物理实验、聚变实数据在科学研究中的应用不是本文的重点。本文试图对验、天文望远镜及宇宙线观测装置基本属于专用装置，数据的管理与应用中涉及的部分政策保障等作简要讨用于从微观到宇观尺度研究物质基本结构及宇宙演化等论，希望能为数据生产者、使用者、大科学装置投资者前沿科学问题。同步辐射、散裂中子源及稳态强磁场实在制定政策和策略时提供参考。验装置属于国家公共实验平台，向科研及产业界开放用于生命科学、材料科学、化学、物理学等领域的微观研1前沿物理大科学装置简介究及高新技术开发。前沿物理大科学装置是当今

4、国内外基础物理及应国际高能物理实验以欧洲核子中心的大型强子对撞[2]用科学研究最重要的手段和条件，包括大型粒子物理实机LHC实验为代表，每年产生的数据达数十PB。北京修改稿收到日期：2018年8月14日8662018年.第33卷.第8期前沿物理大科学装置数据策略的一些思考正负电子对撞机是中国最重要的高能物理实验装置，近果，提升自己在合作组内及国际上的显现度。因此，除年来产生的数据达到10PB以上。宇宙线与天体物理观了投入最优秀的科学家以外，需要在数据传输、计算条测平台大致分地面宇宙线观测平台及空间科学卫星两大件方面创造良好的条件，以便

5、以最快的速度产生科学成类。羊八井宇宙线观测站和正在稻城建设的大型高海拔果。中国在LHC实验的建设与升级方面作出了重要的贡宇宙线观测站LHAASO是国际上最重要的地面观测站，献，但是在数据传输共享及科学计算方面的投入不足，每年采集的宇宙线数据将达到PB量级。这对中国科学家开展LHC物理研究造成不利影响。由我国的同步辐射光源包括运行的北京同步辐射光于LHC开始向高亮度升级，数据产生率将有数十倍的增源、上海同步辐射光源、合肥同步辐射光源，以及（即长，这对数据的传输和处理提出巨大的挑战。建议国家将开工的）北京高能光源和（在建的）上海硬X射线自

6、在网络及分布式计算等方面给予LHC实验中国组强有力由电子激光装置；此外，中国散裂中子源已经建成投入的支持，促进中国科学家利用LHC国际合作实验数据产运行。这些公共实验平台每年将吸引来自各学科领域的生一流物理成果。同时，我们在以中国为主导的粒子物数千名科学家开展实验，产生的数据也达到PB量级。所理实验中具有管理主动权。在公平合作的前提下，我们有大科学装置产生的海量数据都是科学研究的第一手资应采取适当的策略和技术手段，在数据共享和利用方面料，是产生科学成果的源泉。取得主动权。（2）天文观测（特别是大型通用型望远镜）。在国2数据共享与利用际

7、上，该研究领域数据的共享大部分采用延时公开。天前沿物理大科学装置的特点是装置规模大，建设文观测者在望远镜上取得的观测数据经过一段保护期后和运行周期长，其科学技术目标为瞄准国际科学技术前将公开发布。在保护期内，观测者可以独享数据并尽快沿，为国家经济建设和社会发展作出战略性、基础性和进行数据分析以获得科学成果。保护期后，数据将存放前瞻性贡献。前沿物理大科学装置产生的数据是产生科在数据库服务器上供世界各国的天文学家访问和使用。学成果的金矿。装置性质的不同，数据共享与应用的模一般这种延时为1—2年。天文观测数据的这种共享方式式也不同。值得其他

8、领域学习。一方面，数据的公开可以让更多的（1）粒子物理实验（包括对撞机实验、中微子科学家充分利用数据获得更多的研究成果；另一方面，实验、宇宙线实验等）。当前我国科学家参与的粒子把数据交给同行更有利于检验自己的成果。目前，