VOL.1 PHYSIQUE NUCLEAIRE - IAEA

LES OUTILS DE LA PHYSIQUE NUCLÉAIRE
chapitre 4-D
les ordinateurs :
calcul scientifique,
traitement des données
et conduite en ligne
Rappelons que divers circuits (bistable, portes,
coïncidences...), inventés pour les besoins de la
physique nucléaire sont des éléments fondamentaux
dans les circuits logiques dont sont laits les
ordinateurs. Plus près de nous, les besoins exprimés
par les physiciens nucléaires ont eu une influence
profonde sur le développement de l'industrie
des ordinateur». En particulier, le développement
de petits ordinateurs dont les applications
sont maintenant si nombreuses est dû pour Is plus
grande part aux besoins des laboratoires de physique
nucléaire.
Les aspects essentiels des besoins du physicien
sont les suivants :
— Acquisition d'un maximum d'Informations pendant
la durée d'une expérience. Ceci implique un
taux d'acquisition élevé et une sélection des Informations.
Le taux d'acquisition élevé exige de l'ordinateur
une grande vitesse d'entrée-sortie et un
cycle de mémoire aussi court que possible. On est
amené fréquemment à utiliser un accès direct à
la mémoire et des circuits spécialisés d'Incrémentation.
La sélection des informations est un traitement
rapide en temps réel qui exige une grande
v^sse de calcul. Dans ce domaine, l'utilisation de
microprogrammes spécialement conçus par l'utilisateur
peut constituer un progrès sensible. Ceci
exige des machines facilement microprogrammables.
— Analyse de résultats expérimentaux. Il s'agit
d'extraire, à partir d'une masse de données brutes
qui peut être considérable, un certain nombre de
paramètres ayant une signification physique, tels
que : énergie et intensité d'une transition, largeur
d'une résonance, etc. La complexité croissante des
systèmes de détection fait que .e rôle de réduction
de données de l'ordinateur est indispensable,
que le traitement s'effectue en ligne ou en différé.
— Conduite des accélérateurs. L'ordinateur pouvant
mémoriser l'historique des manœuvres et, par
un processus d'apprentissage, en déduire le che-
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min optimal pour un réglage rapide (source, trajet
du faisceau, etc.).
— Traitement conversationnel des données. Ceci
suppose essentiellement un système de visualisation
graphique adapté à la représentation de spectres
multiparamétriques. Cette visualisation devra
permettre la représentation simultanée d'un grand
nombre de points ainsi qu'une interaction facile
avec le calculateur (photostyle, réticules, etc.). La
représentation en couleurs, encore peu répandue,
facilite grandement le travail de l'utilisateur.
— Calculs scientific, jes. Dans certains cas le développement
de certaines branches de la physique
nucléaire est conditionné par la capacité des ordinateurs,
aussi bien le nombre de mémoires rapides
que la vitesse d'exécution. C'est le cas par
exemple du calcul du mélange de configurations
du modèle des couches (voir chapitre 1A-1) qui
exige le calcul et la diagonalisati&n de matrices I
dont la dimension peut atteindre plusieurs cen- !
laines, où l'application S la fission des calculs
de noyaux très déformés psr la théorie de Hartree-
Fock, ou encore l'application aux ions lourds de
•'approximation Born généralisée aux ondes distordues
ou des équations aux ondes couplées.
Dans le passé les ordinateurs les plus puissants
ont été utilisés pour la physique nucléaire (Los
Alamos, Llvermore, Saclay). Il est certain qu'une
nouvelle génération d'ordinateurs plus puissants
seraient la source de progrès immédiats en physique
nucléaire.
— Banques de données. Les ordinateurs, capables
de gérer des banques de données et de répondre
pratiquement instantanément et â de grandes
distance* aux demandes d'Information, pourront
apportef une aide et un gain de temps considérables
au travail des physiciens.