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Enregistrement W3177576284 · doi:10.22323/1.395.1065

Combining Maximum-Likelihood with Deep Learning for Event Reconstruction in IceCube

2021· article· en· W3177576284 sur OpenAlexaff
Mirco Huennefeld, M. Ackermann, Jenni Adams, Juanan Aguilar, M. Ahlers, Maryon Ahrens, Cyril Martin Alispach, A. A. Alves, Najia Moureen Binte Amin, Rui An, K. Andeen, Tyler Anderson, G. Anton, C. Argüelles, Yosuke Ashida, Spencer Axani, X. Bai, Aswathi Balagopal, Anastasia Maria Barbano, S. W. Barwick, Benjamin Bastian, Vedant Basu, S. Baur, Ryan Bay, J. J. Beatty, K. H. Becker, J. Becker Tjus, Chiara Bellenghi, S. BenZvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, Summer Blot, Matthias Boddenberg, Federico Bontempo, Jürgen Borowka, S. Böser, O. Botner, Jakob Boettcher, Etienne Bourbeau, Federica Bradascio, J. Braun, S. Bron, Jannes Brostean-Kaiser, Sally-Ann Browne, A. Burgman, R. T. Burley, Raffaela Busse, Michael Campana, Erin Carnie-Bronca, Chujie Chen, D. Chirkin, K. Choi, Brian Clark, Kenneth Clark, Lew Classen, Alan Coleman, Gabriel Collin, J. M. Conrad, Paul Coppin, Pablo Correa, D. F. Cowen, R. Cross, Christian Dappen, Pranav Dave, C. De Clercq, James DeLaunay, H.-P. Dembinski, Kunal Deoskar, Sam De Ridder, Abhishek Desai, P. Desiati, K. D. de Vries, G. de Wasseige, Meike De With, T. DeYoung, Sukeerthi Dharani, Alejandro Díaz, J. C. Díaz–Vélez, Markus Dittmer, Hrvoje Dujmović, M. Dunkman, M. A. DuVernois, Emily Dvorak, Thomas Ehrhardt, P. Eller, Ralph Engel, Hannah Erpenbeck, John Evans, P. A. Evenson, Kwok Lung Fan, A. R. Fazely, Sebastian Fiedlschuster, Aaron Fienberg, Kirill Filimonov, C. Finley, Leander Fischer, D. B. Fox, A. Franckowiak, Alexander Fritz, Philipp Fürst, T. K. Gaisser, J. S. Gallagher, Erik Ganster, Alfonso Garcia, S. Garrappa, L. Gerhardt, Christian Gläser, Theo Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, Javier Gonzalez, Sreetama Goswami, Darren Grant, T. Grégoire, Spencer Griswold, Mehmet Gündüz, Christoph Günther, Christian Haack, A. Hallgren, R. Halliday, L. Halve, F. Halzen, Martin Ha Minh, K. Hanson, John Hardin, Alexander Harnisch, A. Haungs, Simon Hauser, D. Hebecker, K. Helbing, Felix Henningsen, Emma C. Hettinger, Stephanie Hickford, Joshua Hignight, Colton Hill, G. C. Hill, Kara Hoffman, R. Hoffmann, Tobias Hoinka, Benjamin Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, Matthias Huber, Thomas Huber, K. Hultqvist, Mirco Hünnefeld, Raamis Hussain, Seongjin In, N. Iovine, A. Ishihara, Matti Jansson, G. S. Japaridze, Minjin Jeong, Ben Jones, Donghwa Kang, Woosik Kang, Xinyue Kang, A. Kappes, David Kappesser, T. Karg, Martina Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, Moritz Kellermann, J. L. Kelley, Ali Kheirandish, Ken'ichi Kin, T. Kintscher, J. Kiryluk, Ramesh Koirala, H. Kolanoski, Tomas Kontrimas, L. Köpke, Claudio Kopper, Sandro Kopper, D. J. Koskinen, Paras Koundal, Michael Kovacevich, M. Kowalski, Tetiana Kozynets, Emma Kun, Naoko Kurahashi Neilson, Neha Navnitkumar Lad, Cristina Lagunas Gualda, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, Frederik Hermann Lauber, Jeffrey Lazar, Jiwoong Lee, Agnieszka Leszczyńska, Yijia Li, Massimiliano Lincetto, Qinrui Liu, Maria Liubarska, Elisa Lohfink, Cristian Jesús Lozano Mariscal, L. Lu, Francesco Lucarelli, Andrew Ludwig, William Luszczak, Yang Lyu, W. Y., J. Madsen, K. B. M. Mahn, Yuya Makino, Sarah Mancina, Ioana Codrina Mariş, R. Maruyama, K. Mase, Thomas McElroy, Frank McNally, J. V. Mead, K. Meagher, Andrés Medina, Maximilian Meier, S. Meighen-Berger, Jessie Micallef, D. Mockler, T. Montaruli, R. W. Moore, R. Morse, Marjon Moulai, Richard Naab, R. Nagai, Uwe Naumann, Jannis Necker, Le Viet Nguyen, Hans Niederhausen, M. U. Nisa, Sarah Nowicki, Dave Nygren, A. Obertacke Pollmann, Marie Oehler, A. Olivas, Erin O’Sullivan, Hershal Pandya, D. V. Pankova, Nahee Park, Grant Parker, Ek Narayan Paudel, Larissa Paul, C. Pérez de los Heros, Lilly Peters, Josh Peterson, Saskia Philippen, D. Pieloth, Sarah Pieper, Martin Pittermann, A. Pizzuto, M. Plum, Yuiry Popovych, Alessio Porcelli, Maria Prado Rodriguez, P. Buford Price, B. Pries, G. T. Przybylski, Christoph Raab, Amirreza Raissi, M. Rameez, K. Rawlins, I. C. Rea, Abdul Rehman, Patrick Reichherzer, R. Reimann, Giovanni Renzi, E. Resconi, Simeon Reusch, W. Rhode, Mike Richman, Benedikt Riedel, Ella Roberts, Sally Robertson, Gerrit Roellinghoff, Martin Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, Devyn Rysewyk Cantu, I. Safa, Julian Saffer, Sebastian Sanchez Herrera, Alexander Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, Sourav Sarkar, K. Satalecka, Maximilian Karl Scharf, Merlin Schaufel, H. Schieler, Sebastian Schindler, P. Schlunder, Torsten Schmidt, A. Schneider, Judith Schneider, Frank Schröder, L. Schumacher, Georg Schwefer, D. Seckel, S. Seunarine, Ankur Sharma, S. Shefali, M. Silva, Barbara Skrzypek, Ben Smithers, Robert Snihur, Jan Soedingrekso, Dennis Soldin, Christian Spannfellner, G. M. Spiczak, Christian Spiering, Juliana Stachurska, M. Stamatikos, Todor Stanev, Robert Stein, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, Timo Stürwald, Thomas Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter–Antonyan, S. Tilav, Franziska Tischbein, Kirsten Tollefson, Lenka Tomankova, Christoph Tönnis, S. Toscano, Delia Tosi, Alexander Trettin, Maria Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, Roxanne Turcotte, Colin Turley, Jean Pierre Twagirayezu, Bunheng Ty, Martin Unland Elorrieta, Nora Valtonen-Mattila, J. Vandenbroucke, N. van Eijndhoven, D. Vannerom, J. V. Santen, Stef Verpoest, M. Vraeghe, C. Walck, Timothyblake Watson, Chris Weaver, Philip Weigel, Andreas Weindl, Matthew J. Weiss, Jan Weldert, Chris Wendt, Johannes Werthebach, Mark Weyrauch, N. Whitehorn, C. H. Wiebusch, Dawn Williams, Martin Wolf, K. Woschnagg, Gerrit Wrede, Johan Wilfried Wulff, Xianwu Xu, Yiqian Xu, Juan Pablo Yáñez, S. Yoshida, Shiqi Yu, Tianlu Yuan, Zelong Zhang

Notice bibliographique

RevueProceedings of 37th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2021) · 2021
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAstrophysics and Cosmic Phenomena
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesOffice of Experimental Program to Stimulate Competitive ResearchDeutsches Elektronen-SynchrotronCollege of Engineering, Michigan State UniversityHelmholtz Alliance for Astroparticle PhysicsRWTH Aachen UniversityVetenskapsrådetKnut och Alice Wallenbergs StiftelseFonds Wetenschappelijk OnderzoekDeutsche ForschungsgemeinschaftBelgian Federal Science Policy OfficeBundesministerium für Bildung und ForschungOffice of Polar ProgramsFonds De La Recherche Scientifique - FNRSPolarforskningssekretariatetScience and Technology Facilities CouncilMichigan State UniversityMarquette UniversityUniversity of Wisconsin-MadisonU.S. Department of EnergyNational Science Foundation
Mots-clésComputer scienceArtificial intelligenceEvent (particle physics)Context (archaeology)Machine learningField (mathematics)Deep learningProcess (computing)Domain (mathematical analysis)Artificial neural networkDomain knowledgePhysicsMathematicsAstrophysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The field of deep learning has become increasingly important for particle physics experiments, yielding a multitude of advances, predominantly in event classification and reconstruction tasks. Many of these applications have been adopted from other domains. However, data in the field of physics are unique in the context of machine learning, insofar as their generation process and the laws and symmetries they abide by are usually well understood. Most commonly used deep learning architectures fail at utilizing this available information. In contrast, more traditional likelihood-based methods are capable of exploiting domain knowledge, but they are often limited by computational complexity. In this contribution, a hybrid approach is presented that utilizes generative neural networks to approximate the likelihood, which may then be used in a traditional maximum-likelihood setting. Domain knowledge, such as invariances and detector characteristics, can easily be incorporated in this approach. The hybrid approach is illustrated by the example of event reconstruction in IceCube.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,443
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,233
Écart entre enseignants0,223 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations18
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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