La mia tesi costituisce uno studio per un algoritmo di trigger in tempo reale basato su GPU (Graphical Processing Units), nell'ambito dell'esperimento NA62.

NA62 è un esperimento progettato per studiare con altissima precisione il decadimento ultra raro K+ -> pi+ nu nu, un canale mediato da correnti neutre flavour-changing e pertanto estremamente sensibile ad eventuali indizi di nuova fisica, il cui studio fornirà anche una misura estremamente accurata del parametro Vtd della matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa. L'altissima quantità di eventi rivelati da un esperimento di questo tipo non permette una archiviazione su disco dei dati prodotti che non sia controllata da severi criteri di selezione. Si rende perciò necessaria una serie di livelli di trigger che consentano il salvataggio dei soli eventi di segnale, scartando il fondo in modo ermetico.

L'algoritmo di trigger sviluppato si basa sull'uso del rivelatore RICH (Ring Imaging Cherenkov) installato nell'esperimento. Le informazioni primitive inviate dal RICH vengono valutate in tempo reale, allo scopo di produrre una decisione di trigger basata prevalentemente su considerazioni di cinematica.

In una prima fase ho verificato, tramite simulazione Montecarlo, la fattibilità di un algoritmo di questo tipo. Per prima cosa ho misurato la risoluzione sulla ricostruzione di alcune quantità cinematiche ricavate utilizzando unicamente il rivelatore RICH, poiché per un trigger in tempo reale non sarà possibile mettere in relazione dati forniti da rivelatori diversi. Ho studiato poi fino a che livello fosse possibile separare il segnale dal fondo in questo modo, misurando l'efficienza di reiezione del fondo e l'accettanza per gli eventi di segnale al variare di alcuni parametri di taglio.

Una volta validato il potere di reiezione di un trigger basato sulla cinematica ricostruita dal rivelatore RICH, ho contribuito a progettare e sviluppare un programma in grado di eseguire in tempo reale un fit di fino a 4 anelli Cherenkov alla matrice di fotomoltiplicatori che costituisce iil sistema di lettura del RICH. Data la necessità di eseguire il programma in tempo reale, con una latenza massima di 1 ms per evento, si è deciso di sfruttare il parallelismo computazionale proprio delle GPU. E' stato quindi sviluppato un algoritmo parallelizzato, in modo da eseguire simultaneamente non solo le istruzioni relative ad eventi diversi, ma anche ad anelli Cherenkov appartenenti allo stesso evento. Nessun algoritmo di questo tipo esisteva in letteratura.

L'algoritmo di fit a molti cerchi impementato per questo progetto è composto di due parti. Alcune preliminari istruzioni di riconoscimento di pattern vengono eseguite, con lo scopo di estrarre il numero di cerchi presenti nella matrice, e di assegnare ogni hit ad uno dei cerchi. Viene poi effettuato un fit di singolo cerchio sulle collezioni di punti così ricavate.
