BESIII实验离线软件发展与研究

BESIII is a large-scale particle experiment operating at the Beijing electron-positron collider (BEPCII), the offline software and data processing system plays an key role in the whole experiment. A huge experimental data have been accumulated and a lot of important physics results have been published since the start of physics run at BESIII in 2009. .With the increase of data statistics according to the future BESIII running plan to 2022, higher data (including the simulated data) quality and higher detection performance are essential and urgent for physics analysis. BESIII detector is under upgrading due to problems of aging and purpose of higher quality data, put forward new requirements to offline software. Moreover，international high energy computing develops rapidly, many new methods and ideas are introduced for higher software performance and data quality. .This study will further improve the data quality of both experimental and Monte Carlo simulated data, which ensures new physics discoveries and high precision measurements at BESIII through development of BESIII offline software and studies of new methods.

BESIII是运行在北京正负电子对撞机（BEPCII）上的大型粒子物理实验，离线软件和数据处理系统在整个实验中发挥着关键作用。BESIII实验自2009年物理运行以来，已获取了大量实验数据并取得了一大批重要的物理成果。.BESIII实验计划运行到2022年，随着数据统计量的增加，物理分析对数据(包括模拟数据)质量和性能指标的进一步改进提出急迫的需求。为应对探测器老化和获得更高质量数据，BESIII探测器正在进行升级改造，对离线软件也提出新的要求。此外国际高能计算领域迅速发展，大量新的思路，新的方法被采用以提高离线软件性能和数据处理质量。.本研究通过对BESIII离线软件系统发展与研究，特别是新方法的引入，将进一步提高实验数据和蒙特卡罗模拟数据的质量，从而为BESIIII上的新的物理发现和高精度的测量提供保障。

BESIII是运行在北京正负电子对撞机（BEPCII）上的大型粒子物理实验，离线软件和数据处理系统在整个实验中发挥着关键作用。随着数据统计量的增加和探测器升级改造，对离线软件也提出更高要求。此外国际高能计算领域迅速发展，大量新的思路，新的方法被采用以提高离线软件性能和数据处理质量。..为应对这些挑战，我们采用两条腿走路的方案，一方面对传统方法进行深入研究和优化，另一方面探索先进算法包括机器学习和异构计算等。同时针对软件框架进行改进。..本项目在BESIII软件框架中实现了三维显示，自动化检查和统一的数据质量检查系统，大大提高了框架的用户友好性和开发效率。通过对数据处理算法的深入研究和优化，模拟的优化以及系统误差的研究，全面改善数据质量，降低系统误差.显著提高BESIII物理分析的质量。..成功实现BESIII的HTC类型数据作业在HPC上的大规模运行，对缓解BESIII实验与日俱增的计算需求压力具有重要意义，也可以被其它类似实验所借鉴。在机器学习方面做了大量探索，取得较大进展，特别是粒子鉴别性能显著好于传统方法。