ArturoS
Me contacter
Science 2020

Rendre les données ATLAS utilisables

De véritables données de collisions, des logiciels accessibles et le travail nécessaire pour ouvrir une expérience scientifique aux personnes qui veulent apprendre.

Arturo Sánchez Pineda2 min de lectureDocument publié
Kate Shaw, Susan Cheatham et Felix Socher debout ensemble à l’extérieur, au CERN ; Arturo ne figure pas sur la photographie.
L’équipe ATLAS Data and Tools dans l’article de lancement de 2016 : Kate Shaw, Susan Cheatham et Felix Socher, de gauche à droite. Arturo faisait partie de l’équipe et ne figure pas sur l’image. S. Biondi / ATLAS Experiment © CERN

Une porte d’entrée dans l’expérience

En 2016, j’ai développé la plateforme pédagogique qui accompagnait la publication par ATLAS de données de collisions à 8 TeV. L’objectif était concret : aider les étudiants à passer d’un jeu de données à une analyse. Les outils dans le navigateur, les exemples commentés et la documentation offraient un point de départ ; des ressources téléchargeables permettaient d’aller plus loin.

C’était un travail d’équipe, avec notamment Kate Shaw, Susan Cheatham et Felix Socher. Ma contribution réunissait le développement logiciel, la physique des exemples et l’expérience des personnes qui utilisaient la plateforme.

Pièce 1SchémaSe lit de gauche à droite

D’une collision à une salle de classe

D’une collision à une salle de classeCollisionsProtons au LHCPrises de données 2012 et 2016Détecteur ATLASÉvénements enregistrés etreconstruits par ATLASJeux de données ouverts1 fb⁻¹ à 8 TeV, 201610 fb⁻¹ à 13 TeV, 2020OutilsHistogram Analyser, carnets,frameworks, machines virtuellesÉtudiants et enseignantsSalles de classe, mémoires,coursMa part2020codirection de la publication 13 TeV2016construction de la plateforme éducative2021article sur les déploiements multi-utilisateurs2018enseignement au Venezuela2026CERN School of Computing

La collaboration enregistre et reconstruit les collisions. Le projet Open Data en sélectionne une fraction, la simplifie et la documente. La plateforme, les carnets et les machines virtuelles rendent possible la dernière étape : une personne avec un ordinateur ordinaire qui pose une question de physique. Les encadrés verts marquent la place de mon travail dans cette chaîne.

Davantage de physique à portée de main

Pour la publication de 2020, j’ai codirigé l’équipe Open Data avec Kate Shaw. ATLAS a mis à disposition de l’enseignement 10 femtobarns inverses de données de collisions à 13 TeV, accompagnées de simulations, de tutoriels et d’outils d’analyse. Les étudiants pouvaient étudier des particules connues, reconstruire des signaux du Higgs et explorer des exemples de recherches au-delà du Modèle standard.

Cette publication était celle de la collaboration. Notre travail pédagogique a ouvert à ces ressources un chemin vers les salles de cours et l’apprentissage autonome.

Pièce 2ChronologieLes points pleins sont mes jalons ; les points creux, le contexte dans lequel ils s’inscrivent

Quatorze ans autour d’une idée

  1. 2012Le boson de Higgs est découvertJ’étais membre de la Collaboration ATLAS quand le résultat a été annoncé.Source
  2. 2013Doctorat à NaplesRésonances de type Higgs dans le canal H → ZZ → ℓℓqq.Source
  3. 2016Première publication : données à 8 TeV et la plateforme1 fb⁻¹ de données de 2012, publiées sous CC0, avec la plateforme éducative que j’ai développée.Source
  4. 2018Données ouvertes dans des classes vénézuéliennesIskya García soutient un mémoire de master avec ATLAS Open Data, entre trois pays.Source
  5. 2020Deuxième publication : 10 fb⁻¹ à 13 TeVCodirection de l’équipe Open Data avec Kate Shaw.Source
  6. 2021D’un ordinateur à plusieursArticle avec Giovanni Guerrieri sur les déploiements multi-utilisateurs des ressources éducatives.Source
  7. 2026Enseigner à la CERN School of ComputingSantiago du Chili. Les mêmes outils, une nouvelle génération d’étudiants.Source

Pièce 3ChiffresChaque chiffre renvoie au document qui l’établit

Ce qui a été publié

1 → 10 fb⁻¹

Luminosité intégrée pour l’enseignement, de la publication de 2016 à celle de 2020.Document

8 → 13 TeV

Énergie dans le centre de masse des collisions de chaque publication.Document

~15 million

Événements réels dans les fichiers de 2016 : environ 8 millions déclenchés par un électron et 7 millions par un muon.Document

CC0

La licence des données publiées. Chacun peut les utiliser, pour tout usage, sans demander de permission.Document

L’accès passe aussi par les outils

On ne peut pas tenir pour acquis que chaque salle de cours dispose d’une connexion internet et d’ordinateurs puissants. Les environnements portables et les ressources utilisables hors connexion faisaient partie de la conception. Un même exercice de physique devait être pertinent sur l’ordinateur portable d’un étudiant comme dans une salle informatique universitaire.

Ce lien entre le contenu scientifique et son utilisation concrète traverse mon travail. Partager un fichier est un début. Aider quelqu’un à le comprendre, à l’exécuter et à poser une nouvelle question, c’est ce qui rend une ressource pédagogique utile.

Pièce 4ImagesPhotographies d’archives avec leurs crédits

L’interface de la publication de 2016

Ancienne interface animée d’ATLAS Open Data montrant neuf histogrammes de physique des particules et des sélections de données.
L’outil d’analyse d’histogrammes ATLAS Open Data, présenté lors de la publication de données de 2016. ATLAS Experiment © CERN

Pièce 5PersonnesLe crédit à celles et ceux qui ont partagé le travail

Qui l’a fait avec moi

  • Kate ShawCodirectrice de l’équipe ATLAS Open Data pour la publication de 2020 ; membre de l’équipe de 2016.
  • Susan CheathamÉquipe Données et Outils d’ATLAS, publication de 2016.
  • Felix SocherA dirigé le développement de la publication de 2016, TU Dresden.
  • Giovanni GuerrieriCoauteur de l’article de 2021 sur les déploiements multi-utilisateurs.
  • Iskya GarcíaA réalisé un mémoire de master avec ATLAS Open Data sous ma direction, 2018.

Pièce 6RessourcesOuvrir la chose elle-même, pas une description

Pour aller plus loin

Pièce 7Avec le reculDeux dates pour chaque histoire : quand c’est arrivé et quand je l’ai écrite

Hier et aujourd’hui

2016, au moment des faits

La publication est arrivée avec une option de clé USB pour les lieux sans connexion fiable, et avec une plateforme où l’on pouvait analyser les données sans télécharger un seul fichier. Deux réponses à la même question : pour qui est-ce, et qu’ont-ils vraiment sur leur bureau ?

2026, au moment d’écrire

Le projet compte désormais des publications pour la recherche à côté des publications éducatives, et une publication éducative quatre fois plus grande se prépare. J’enseigne avec ces outils à la CERN School of Computing. La question n’a pas changé.

Sources et lectures complémentaires

  1. ATLAS : lancement de la plateforme pédagogique, 2016
  2. CERN : publication de données à 13 TeV pour l’enseignement, 2020
  3. Calcul scientifique et enseignement accessible : actes d’AISIS
  4. Creative Commons : entretien sur les données ouvertes, 2016
  5. Portail ATLAS Open Data : données, documentation et outils
  6. CERN Open Data : échantillons ATLAS de la publication 2016, 1 fb⁻¹ à 8 TeV, CC0
  7. notebooks-collection-opendata : carnets d’analyse à 8 et 13 TeV
  8. get-started-atlas-opendata : un guide de premiers pas, repris par l’organisation de médiation d’ATLAS
  9. Catalogue de formation du CERN : les carnets comme ressource de formation
  10. Déploiement multi-utilisateurs d’ATLAS Open Data, EPJ Web of Conferences, 2021
  11. Mon article ATLAS sur l’enseignement de la physique avec des données ouvertes, 2018

Archives

Suivre un autre fil

2016–2026Travail

Les systèmes qui rendent le travail possible

Chez INAIT, je relie infrastructure, DevOps, moyens techniques pour l’IA et la robotique, gouvernance opérationnelle et travail pratique nécessaire au fonctionnement d’une entreprise technologique.