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Publicação

Research and Development of a General Purpose Instrument DAQ-Monitoring Platform applied to the CLOUD/CERN experiment

2020-06Tese de doutoramento Acesso aberto
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datacite.subject.fosCiências Naturais::Ciências Físicaspt_PT
dc.contributor.advisorBarbosa, António Joaquim Rosa Amorim
dc.contributor.advisorTomé, António Rodrigues
dc.contributor.authorDias, António Miguel da Cruz Baptista
dc.date.accessioned2020-12-30T11:05:54Z
dc.date.available2020-12-30T11:05:54Z
dc.date.issued2020-06
dc.date.submitted2020-02
dc.description.abstractThe current scientific environment has experimentalists and system administrators allocating large amounts of time for data access, parsing and gathering as well as instrument management. This is a growing challenge since there is an increasing number of large collaborations with significant amount of instrument resources, remote instrumentation sites and continuously improved and upgraded scientific instruments. DAQBroker is a new software designed to monitor networks of scientific instruments while also providing simple data access methods for any user. Data can be stored in one or several local or remote databases running on any of the most popular relational databases (MySQL, PostgreSQL, Oracle). It also provides the necessary tools for creating and editing the metadata associated with different instruments, perform data manipulation and generate events based on instrument measurements, regardless of the user’s know-how of individual instruments. Time series stored in a DAQBroker database also benefit from several statistical methods for time series classification, comparison and event detection as well as multivariate time series analysis methods to determine the most statistically relevant time series, rank the most influential time series and also determine the periods of most activity during specific experimental periods. This thesis presents the architecture behind the framework, assesses the performance under controlled conditions and presents a use-case under the CLOUD experiment at CERN, Switzerland. The univariate and multivariate time series statistical methods applied to this framework are also studied.pt_PT
dc.description.abstractO processo de investigação científica moderno requer que tanto experimentalistas como administradores de sistemas dediquem uma parte significativa do seu tempo a criar estratégias para aceder, armazenar e manipular instrumentos científicos e os dados que estes produzem. Este é um desafio crescente considerando o aumento de colaborações que necessitam de vários instrumentos, investigação em áreas remotas e instrumentos científicos com constantes alterações. O DAQBroker é uma nova plataforma desenhada para a monitorização de instrumentos científicos e ao mesmo tempo fornece métodos simples para qualquer utilizador aceder aos seus dados. Os dados podem ser guardados em uma ou várias bases de dados locais ou remotas utilizando os gestores de bases de dados mais comuns (MySQL, PostgreSQL, Oracle). Esta plataforma também fornece as ferramentas necessárias para criar e editar versões virtuais de instrumentos científicos e manipular os dados recolhidos dos instrumentos, independentemente do grau de conhecimento que o utilizador tenha com o(s) instrumento(s) utilizado(s). Séries temporais guardadas numa base de dados DAQBroker beneficiam de um conjunto de métodos estatísticos para a classificação, comparação e detecção de eventos, determinação das séries com maior influência e os sub-períodos experimentais com maior actividade. Esta tese apresenta a arquitectura da plataforma, os resultados de diversos testes de esforço efectuados em ambientes controlados e um caso real da sua utilização na experiência CLOUD, no CERN, Suíça. São estudados também os métodos de análise de séries temporais, tanto singulares como multivariadas aplicados na plataforma.pt_PT
dc.identifier.tid101513003pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10451/45599
dc.language.isoengpt_PT
dc.relationPITN-GA-2012-316662-CLOUD-TRAINpt_PT
dc.subjectTime series statisticspt_PT
dc.subjectSoftware developmentpt_PT
dc.subjectDatabase architecturept_PT
dc.subjectWeb applicationspt_PT
dc.subjectData Acquisitionpt_PT
dc.subjectEstatística de Séries Temporaispt_PT
dc.subjectDesenvolvimento de Softwarept_PT
dc.subjectArquitectura de Bases de Dadospt_PT
dc.subjectAplicações Webpt_PT
dc.subjectAquisição de Dadospt_PT
dc.titleResearch and Development of a General Purpose Instrument DAQ-Monitoring Platform applied to the CLOUD/CERN experimentpt_PT
dc.typedoctoral thesis
dspace.entity.typePublication
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typedoctoralThesispt_PT
thesis.degree.nameTese de doutoramento, Engenharia Física, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020pt_PT

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