TY - JOUR TI - Neutrino interaction classification with a convolutional neural network in the DUNE far detector AU - Abi, B. AU - Acciarri, R. AU - Acero, M. A. AU - Adamov, G. AU - Adams, D. AU - and Adinolfi, M. AU - Ahmad, Z. AU - Ahmed, J. AU - Alion, T. AU - Monsalve, AU - S. Alonso AU - Alt, C. AU - Anderson, J. AU - Andreopoulos, C. AU - Andrews, AU - M. P. AU - Andrianala, F. AU - Andringa, S. AU - Ankowski, A. AU - Antonova, AU - M. AU - Antusch, S. AU - Aranda-Fernandez, A. AU - Ariga, A. AU - Arnold, L. AU - O. AU - Arroyave, M. A. AU - Asaadi, J. AU - Aurisano, A. AU - Aushev, V. AU - and Autiero, D. AU - Azfar, F. AU - Back, H. AU - Back, J. J. and AU - Backhouse, C. AU - Baesso, P. AU - Bagby, L. AU - Bajou, R. and AU - Balasubramanian, S. AU - Baldi, P. AU - Bambah, B. AU - Barao, F. and AU - Barenboim, G. AU - Barker, G. J. AU - Barkhouse, W. AU - Barnes, C. and AU - Barr, G. AU - Monarca, J. Barranco AU - Barros, N. AU - Barrow, J. L. and AU - Bashyal, A. 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AU - Christian, D. AU - Christodoulou, G. AU - Church, E. AU - and Clarke, P. AU - Coan, T. E. AU - Cocco, A. G. AU - Coelho, J. A. B. and AU - Conley, E. AU - Conrad, J. M. AU - Convery, M. AU - Corwin, L. AU - Cotte, AU - P. AU - Cremaldi, L. AU - Cremonesi, L. AU - Crespo-Anadon, J. I. and AU - Cristaldo, E. AU - Cross, R. AU - Cuesta, C. AU - Cui, Y. AU - Cussans, D. AU - and Dabrowski, M. AU - da Motta, H. AU - Peres, L. Da Silva AU - David, C. AU - and David, Q. AU - Davies, G. S. AU - Davini, S. AU - Dawson, J. AU - De, K. AU - and De Almeida, R. M. AU - Debbins, P. AU - De Bonis, I. AU - Decowski, M. AU - P. AU - de Gouvea, A. AU - De Holanda, P. C. AU - Astiz, I. L. De Icaza and AU - Deisting, A. AU - De Jong, P. AU - Delbart, A. AU - Delepine, D. and AU - Delgado, M. AU - Dell'Acqua, A. AU - De Lurgio, P. AU - Neto, J. R. T. de AU - Mello AU - DeMuth, D. M. AU - Dennis, S. AU - Densham, C. AU - Deptuch, G. AU - and De Roeck, A. AU - De Romeri, V. AU - De Vries, J. J. AU - Dharmapalan, AU - R. AU - Dias, M. AU - Diaz, F. AU - Diaz, J. S. AU - Di Domizio, S. AU - Di AU - Giulio, L. AU - Ding, P. AU - Di Noto, L. AU - Distefano, C. AU - Diurba, R. AU - and Diwan, M. AU - Djurcic, Z. AU - Dokania, N. AU - Dolinski, M. J. and AU - Domine, L. AU - Douglas, D. AU - Drielsma, F. AU - Duchesneau, D. and AU - Duffy, K. AU - Dunne, P. AU - Durkin, T. AU - Duyang, H. AU - Dvornikov, O. AU - and Dwyer, D. A. AU - Dyshkant, A. S. AU - Eads, M. AU - Edmunds, D. and AU - Eisch, J. AU - Emery, S. AU - Ereditato, A. AU - Escobar, C. O. and AU - Sanchez, L. Escudero AU - Evans, J. J. AU - Ewart, E. AU - Ezeribe, A. C. AU - and Fahey, K. AU - Falcone, A. AU - Farnese, C. AU - Farzan, Y. AU - Felix, AU - J. AU - Fernandez-Martinez, E. AU - Menendez, P. Fernandez AU - Ferraro, F. AU - and Fields, L. AU - Filkins, A. AU - Filthaut, F. AU - Fitzpatrick, R. S. AU - and Flanagan, W. AU - Fleming, B. AU - Flight, R. AU - Fowler, J. AU - Fox, AU - W. AU - Franc, J. AU - Francis, K. AU - Franco, D. AU - Freeman, J. and AU - Freestone, J. AU - Fried, J. AU - Friedland, A. AU - Fuess, S. AU - Furic, AU - I. AU - Furmanski, A. P. AU - Gago, A. AU - Gallagher, H. AU - Gallego-Ros, AU - A. AU - Gallice, N. AU - Galymov, V. AU - Gamberini, E. AU - Gamble, T. and AU - Gandhi, R. AU - Gandrajula, R. AU - Gao, S. AU - Garcia-Carballeira, F. and AU - Garcia-Gamez, D. AU - Garcia-Peris, M. A. AU - Gardiner, S. AU - Gastler, AU - D. AU - Ge, G. AU - Gelli, B. AU - Gendotti, A. AU - Gent, S. and AU - Ghorbani-Moghaddam, Z. AU - Gibin, D. AU - Gil-Botella, I. AU - Girerd, C. AU - and Giri, A. K. AU - Gnani, D. AU - Gogota, O. AU - Gold, M. and AU - Gollapinni, S. AU - Gollwitzer, K. AU - Gomes, R. A. AU - Bermeo, L. V. AU - Gomez AU - Fajardo, L. S. Gomez AU - Gonnella, F. AU - Gonzalez-Cuevas, J. AU - A. AU - Goodman, M. C. AU - Goodwin, O. AU - Goswami, S. AU - Gotti, C. and AU - Goudzovski, E. AU - Grace, C. AU - Graham, M. AU - Gramellini, E. AU - Gran, AU - R. AU - Granados, E. AU - Grant, A. AU - Grant, C. AU - Gratieri, D. and AU - Green, P. AU - Green, S. AU - Greenler, L. AU - Greenwood, M. AU - Greer, J. AU - and Griffith, W. C. AU - Groh, M. AU - Grudzinski, J. AU - Grzelak, K. and AU - Gu, W. AU - Guarino, V. AU - Guenette, R. AU - Guglielmi, A. AU - Guo, B. AU - and Guthikonda, K. K. AU - Gutierrez, R. AU - Guzowski, P. AU - Guzzo, M. AU - M. AU - Gwon, S. AU - Habig, A. AU - Hackenburg, A. AU - Hadavand, H. and AU - Haenni, R. AU - Hahn, A. AU - Haigh, J. AU - Haiston, J. AU - Hamernik, T. AU - and Hamilton, P. AU - Han, J. AU - Harder, K. AU - Harris, D. A. and AU - Hartnell, J. AU - Hasegawa, T. AU - Hatcher, R. AU - Hazen, E. AU - Heavey, AU - A. AU - Heeger, K. M. AU - Heise, J. AU - Hennessy, K. AU - Henry, S. and AU - Morquecho, M. A. Hernandez AU - Herner, K. AU - Hertel, L. AU - Hesam, A. AU - S. AU - Hewes, J. AU - Higuera, A. AU - Hill, T. AU - Hillier, S. J. and AU - Himmel, A. AU - Hoff, J. AU - Hohl, C. AU - Holin, A. AU - Hoppe, E. and AU - Horton-Smith, G. A. AU - Hostert, M. AU - Hourlier, A. AU - Howard, B. and AU - Howell, R. AU - Huang, J. AU - Huang, J. AU - Hugon, J. AU - Iles, G. and AU - Ilic, N. AU - Iliescu, A. M. AU - Illingworth, R. AU - Ioannisian, A. and AU - Itay, R. AU - Izmaylov, A. AU - James, E. AU - Jargowsky, B. AU - Jediny, F. AU - and Jesus-Valls, C. AU - Ji, X. AU - Jiang, L. AU - Jimenez, S. AU - Jipa, AU - A. AU - Joglekar, A. AU - Johnson, C. AU - Johnson, R. AU - Jones, B. and AU - Jones, S. AU - Jung, C. K. AU - Junk, T. AU - Jwa, Y. AU - Kabirnezhad, M. AU - and Kaboth, A. AU - Kadenko, I. AU - Kamiya, F. AU - Karagiorgi, G. and AU - Karcher, A. AU - Karolak, M. AU - Karyotakis, Y. AU - Kasai, S. and AU - Kasetti, S. P. AU - Kashur, L. AU - Kazaryan, N. AU - Kearns, E. and AU - Keener, P. AU - Kelly, K. J. AU - Kemp, E. AU - Ketchum, W. AU - Kettell, S. AU - H. AU - Khabibullin, M. AU - Khotjantsev, A. AU - Khvedelidze, A. AU - Kim, AU - D. AU - King, B. AU - Kirby, B. AU - Kirby, M. AU - Klein, J. AU - Koehler, AU - K. AU - Koerner, L. W. AU - Kohn, S. AU - Koller, P. P. AU - Kordosky, M. AU - and Kosc, T. AU - Kose, U. AU - Kostelecky, V. A. AU - Kothekar, K. and AU - Krennrich, F. AU - Kreslo, I. AU - Kudenko, Y. AU - Kudryavtsev, V. A. and AU - Kulagin, S. AU - Kumar, J. AU - Kumar, R. AU - Kuruppu, C. AU - Kus, V. and AU - Kutter, T. AU - Lambert, A. AU - Lande, K. AU - Lane, C. E. AU - Lang, K. AU - and Langford, T. AU - Lasorak, P. AU - Last, D. AU - Lastoria, C. and AU - Laundrie, A. AU - Lawrence, A. AU - Lazanu, I. AU - Lazur, R. AU - Le, T. AU - and Learned, J. AU - LeBrun, P. AU - Miotto, G. Lehmann AU - Lehnert, R. AU - and Leigui de Oliveira, M. A. AU - Leitner, M. AU - Leyton, M. AU - Li, L. AU - and Li, S. AU - Li, S. W. AU - Li, T. AU - Li, Y. AU - Liao, H. AU - Lin, C. AU - S. AU - Lin, S. AU - Lister, A. AU - Littlejohn, B. R. AU - Liu, J. and AU - Lockwitz, S. AU - Loew, T. AU - Lokajicek, M. AU - Lomidze, I. AU - Long, K. AU - and Loo, K. AU - Lorca, D. AU - Lord, T. AU - LoSecco, J. M. AU - Louis, W. AU - C. AU - Luk, K. B. AU - Luo, X. AU - Lurkin, N. AU - Lux, T. AU - Luzio, V. AU - P. AU - MacFarland, D. AU - Machado, A. A. AU - Machado, P. AU - Macias, C. AU - T. AU - Macier, J. R. AU - Maddalena, A. AU - Madigan, P. AU - Magill, S. AU - and Mahn, K. AU - Maio, A. AU - Maloney, J. A. AU - Mandrioli, G. and AU - Maneira, J. AU - Manenti, L. AU - Manly, S. AU - Mann, A. AU - Manolopoulos, AU - K. AU - Manrique Plata, M. AU - Marchionni, A. AU - Marciano, W. and AU - Marfatia, D. AU - Mariani, C. AU - Maricic, J. AU - Marinho, F. AU - Marino, AU - A. D. AU - Marshak, M. AU - Marshall, C. AU - Marshall, J. AU - Marteau, J. AU - and Martin-Albo, J. AU - Martinez, N. AU - Caicedo, D. A. Martinez and AU - Martynenko, S. AU - Mason, K. AU - Mastbaum, A. AU - Masud, M. AU - Matsuno, AU - S. AU - Matthews, J. AU - Mauger, C. AU - Mauri, N. AU - Mavrokoridis, K. AU - and Mazza, R. AU - Mazzacane, A. AU - Mazzucato, E. AU - McCluskey, E. and AU - McConkey, N. AU - McFarland, K. S. AU - McGrew, C. AU - Mcnab, A. and AU - Mefodiev, A. AU - Mehta, P. AU - Melas, P. AU - Mellinato, M. AU - Mena, O. AU - and Menary, S. AU - Mendez, H. AU - Menegolli, A. AU - Meng, G. and AU - Messier, M. D. AU - Metcalf, W. AU - Mewes, M. AU - Meyer, H. AU - Miao, T. AU - and Michna, G. AU - Miedema, T. AU - Migenda, J. AU - Milincic, R. and AU - Miller, W. AU - Mills, J. AU - Milne, C. AU - Mineev, O. AU - Miranda, O. G. AU - and Miryala, S. AU - Mishra, C. S. AU - Mishra, S. R. AU - Mislivec, A. and AU - Mladenov, D. AU - Mocioiu, I. AU - Moffat, K. AU - Moggi, N. AU - Mohanta, AU - R. AU - Mohayai, T. A. AU - Mokhov, N. AU - Molina, J. AU - Bueno, L. Molina AU - and Montanari, A. AU - Montanari, C. AU - Montanari, D. AU - Montano AU - Zetina, L. M. AU - Moon, J. AU - Mooney, M. AU - Moor, A. AU - Moreno, D. AU - and Morgan, B. AU - Morris, C. AU - Mossey, C. AU - Motuk, E. AU - Moura, C. AU - A. AU - Mousseau, J. AU - Mu, W. AU - Mualem, L. AU - Mueller, J. and AU - Muether, M. AU - Mufson, S. AU - Muheim, F. AU - Muir, A. AU - Mulhearn, M. AU - and Muramatsu, H. AU - Murphy, S. AU - Musser, J. AU - Nachtman, J. and AU - Nagu, S. AU - Nalbandyan, M. AU - Nandakumar, R. AU - Naples, D. and AU - Narita, S. AU - Navas-Nicolas, D. AU - Nayak, N. AU - Nebot-Guinot, M. and AU - Necib, L. AU - Negishi, K. AU - Nelson, J. K. AU - Nesbit, J. AU - Nessi, M. AU - and Newbold, D. AU - Newcomer, M. AU - Newhart, D. AU - Nichol, R. and AU - Niner, E. AU - Nishimura, K. AU - Norman, A. AU - Norrick, A. AU - Northrop, AU - R. AU - Novella, P. AU - Nowak, J. A. AU - Oberling, M. AU - Del Campo, A. AU - Olivares AU - Olivier, A. AU - Onel, Y. AU - Onishchuk, Y. AU - Ott, J. and AU - Pagani, L. AU - Pakvasa, S. AU - Palamara, O. AU - Palestini, S. AU - Paley, AU - J. M. AU - Pallavicini, M. AU - Palomares, C. AU - Pantic, E. AU - Paolone, AU - V. AU - Papadimitriou, V. AU - Papaleo, R. AU - Papanestis, A. and AU - Paramesvaran, S. AU - Parke, S. AU - Parsa, Z. AU - Parvu, M. AU - Pascoli, AU - S. AU - Pasqualini, L. AU - Pasternak, J. AU - Pater, J. AU - Patrick, C. AU - and Patrizii, L. AU - Patterson, R. B. AU - Patton, S. J. AU - Patzak, T. AU - and Paudel, A. AU - Paulos, B. AU - Paulucci, L. AU - Pavlovic, Z. and AU - Pawloski, G. AU - Payne, D. AU - Pec, V. AU - Peeters, S. J. M. and AU - Penichot, Y. AU - Pennacchio, E. AU - Penzo, A. AU - Peres, O. L. G. and AU - Perry, J. AU - Pershey, D. AU - Pessina, G. AU - Petrillo, G. AU - Petta, C. AU - and Petti, R. AU - Piastra, F. AU - Pickering, L. AU - Pietropaolo, F. and AU - Pillow, J. AU - Pinzino, J. AU - Plunkett, R. AU - Poling, R. AU - Pons, X. AU - and Poonthottathil, N. AU - Pordes, S. AU - Potekhin, M. AU - Potenza, R. AU - and Potukuchi, B. V. K. S. AU - Pozimski, J. AU - Pozzato, M. AU - Prakash, AU - S. AU - Prakash, T. AU - Prince, S. AU - Prior, G. AU - Pugnere, D. AU - Qi, AU - K. AU - Qian, X. AU - Raaf, J. L. AU - Raboanary, R. AU - Radeka, V. and AU - Rademacker, J. AU - Radics, B. AU - Radovic, A. AU - Rafique, A. and AU - Raguzin, E. AU - Rai, M. AU - Rajaoalisoa, M. AU - Rakhno, I. and AU - Rakotondramanana, H. T. AU - Rakotondravohitra, L. AU - Ramachers, Y. A. AU - and Rameika, R. AU - Delgado, M. A. Ramirez AU - Ramson, B. AU - Rappoldi, AU - A. AU - Raselli, G. AU - Ratoff, P. AU - Ravat, S. AU - Razafinime, H. and AU - Real, J. S. AU - Rebel, B. AU - Redondo, D. AU - Reggiani-Guzzo, M. and AU - Rehak, T. AU - Reichenbacher, J. AU - Reitzner, S. D. AU - Renshaw, A. and AU - Rescia, S. AU - Resnati, F. AU - Reynolds, A. AU - Riccobene, G. AU - Rice, AU - L. C. J. AU - Rielage, K. AU - Rigaut, Y. AU - Rivera, D. AU - Rochester, L. AU - and Roda, M. AU - Rodrigues, P. AU - Alonso, M. J. Rodriguez AU - Rondon, AU - J. Rodriguez AU - Roeth, A. J. AU - Rogers, H. AU - Rosauro-Alcaraz, S. and AU - Rossella, M. AU - Rout, J. AU - Roy, S. AU - Rubbia, A. AU - Rubbia, C. and AU - Russell, B. AU - Russell, J. AU - Ruterbories, D. AU - Saakyan, R. and AU - Sacerdoti, S. AU - Safford, T. AU - Sahu, N. AU - Sala, P. AU - Samios, N. AU - and Sanchez, M. C. AU - Sanders, D. A. AU - Sankey, D. AU - Santana, S. and AU - Santos-Maldonado, M. AU - Saoulidou, N. AU - Sapienza, P. AU - Sarasty, C. AU - and Sarcevic, I. AU - Savage, G. AU - Savinov, V. AU - Scaramelli, A. and AU - Scarff, A. AU - Scarpelli, A. AU - Schaffer, T. AU - Schellman, H. and AU - Schlabach, P. AU - Schmitz, D. AU - Scholberg, K. AU - Schukraft, A. and AU - Segreto, E. AU - Sensenig, J. AU - Seong, I. AU - Sergi, A. and AU - Sergiampietri, F. AU - Sgalaberna, D. AU - Shaevitz, M. H. AU - Shafaq, S. AU - and Shamma, M. AU - Sharma, H. R. AU - Sharma, R. AU - Shaw, T. and AU - Shepherd-Themistocleous, C. AU - Shin, S. AU - Shooltz, D. AU - Shrock, R. AU - and Simard, L. AU - Simos, N. AU - Sinclair, J. AU - Sinev, G. AU - Singh, AU - J. AU - Singh, J. AU - Singh, V. AU - Sipos, R. AU - Sippach, F. W. and AU - Sirri, G. AU - Sitraka, A. AU - Siyeon, K. AU - Smargianaki, D. AU - Smith, AU - A. AU - Smith, A. AU - Smith, E. AU - Smith, P. AU - Smolik, J. AU - Smy, M. AU - and Snopok, P. AU - Soares Nunes, M. AU - Sobel, H. AU - Soderberg, M. and AU - Salinas, C. J. Solano AU - Soldner-Rembold, S. AU - Solomey, N. and AU - Solovov, V. AU - Sondheim, W. E. AU - Sorel, M. AU - Soto-Oton, J. and AU - Sousa, A. AU - Soustruznik, K. AU - Spagliardi, F. AU - Spanu, M. and AU - Spitz, J. AU - Spooner, N. J. C. AU - Spurgeon, K. AU - Staley, R. and AU - Stancari, M. AU - Stanco, L. AU - Steiner, H. M. AU - Stewart, J. and AU - Stillwell, B. AU - Stock, J. AU - Stocker, F. AU - Stokes, T. AU - Strait, AU - M. AU - Strauss, T. AU - Striganov, S. AU - Stuart, A. AU - Summers, D. and AU - Surdo, A. AU - Susic, V. AU - Suter, L. AU - Sutera, C. M. AU - Svoboda, R. AU - and Szczerbinska, B. AU - Szelc, A. M. AU - Talaga, R. AU - Tanaka, H. A. AU - and Oregui, B. Tapia AU - Tapper, A. AU - Tariq, S. AU - Tatar, E. and AU - Tayloe, R. AU - Teklu, A. M. AU - Tenti, M. AU - Terao, K. AU - Ternes, C. AU - A. AU - Terranova, F. AU - Testera, G. AU - Thea, A. AU - Thompson, J. L. AU - and Thorn, C. AU - Timm, S. C. AU - Tonazzo, A. AU - Torti, M. AU - Tortola, AU - M. AU - Tortorici, F. AU - Totani, D. AU - Toups, M. AU - Touramanis, C. and AU - Trevor, J. AU - Trzaska, W. H. AU - Tsai, Y. T. AU - Tsamalaidze, Z. and AU - Tsang, K. V. AU - Tsverava, N. AU - Tufanli, S. AU - Tull, C. AU - Tyley, E. AU - and Tzanov, M. AU - Uchida, M. A. AU - Urheim, J. AU - Usher, T. and AU - Vagins, M. R. AU - Vahle, P. AU - Valdiviesso, G. A. AU - Valencia, E. and AU - Vallari, Z. AU - Valle, J. W. F. AU - Vallecorsa, S. AU - Van Berg, R. and AU - Van de Water, R. G. AU - Vanegas Forero, D. AU - Varanini, F. AU - Vargas, AU - D. AU - Varner, G. AU - Vasel, J. AU - Vasseur, G. AU - Vaziri, K. and AU - Ventura, S. AU - Verdugo, A. AU - Vergani, S. AU - Vermeulen, M. A. and AU - Verzocchi, M. AU - Vieira de Souza, H. AU - Vignoli, C. AU - Vilela, C. and AU - Viren, B. AU - Vrba, T. AU - Wachala, T. AU - Waldron, A. V. AU - Wallbank, AU - M. AU - Wang, H. AU - Wang, J. AU - Wang, Y. AU - Wang, Y. AU - Warburton, K. AU - and Warner, D. AU - Wascko, M. AU - Waters, D. AU - Watson, A. and AU - Weatherly, P. AU - Weber, A. AU - Weber, M. AU - Wei, H. AU - Weinstein, A. AU - and Wenman, D. AU - Wetstein, M. AU - While, M. R. AU - White, A. and AU - Whitehead, L. H. AU - Whittington, D. AU - Wilking, M. J. AU - Wilkinson, AU - C. AU - Williams, Z. AU - Wilson, F. AU - Wilson, R. J. AU - Wolcott, J. and AU - Wongjirad, T. AU - Wood, K. AU - Wood, L. AU - Worcester, E. AU - Worcester, AU - M. AU - Wret, C. AU - Wu, W. AU - Wu, W. AU - Xiao, Y. AU - Yang, G. and AU - Yang, T. AU - Yershov, N. AU - Yonehara, K. AU - Young, T. AU - Yu, B. and AU - Yu, J. AU - Zaki, R. AU - Zalesak, J. AU - Zambelli, L. AU - Zamorano, B. AU - and Zani, A. AU - Zazueta, L. AU - Zeller, G. P. AU - Zennamo, J. AU - Zeug, AU - K. AU - Zhang, C. AU - Zhao, M. AU - Zhivun, E. AU - Zhu, G. AU - Zimmerman, AU - E. D. AU - Zito, M. AU - Zucchelli, S. AU - Zuklin, J. AU - Zutshi, V. and AU - Zwaska, R. AU - DUNE Collaboration JO - Physical Review D PY - 2020 VL - 102 TODO - 9 SP - null PB - AMER PHYSICAL SOC SN - 2470-0010, 2470-0029 TODO - 10.1103/PhysRevD.102.092003 TODO - null TODO - The Deep Underground Neutrino Experiment is a next-generation neutrino oscillation experiment that aims to measure CP-violation in the neutrino sector as part of a wider physics program. A deep learning approach based on a convolutional neural network has been developed to provide highly efficient and pure selections of electron neutrino and muon neutrino charged-current interactions. The electron neutrino (antineutrino) selection efficiency peaks at 90% (94%) and exceeds 85% (90%) for reconstructed neutrino energies between 2-5 GeV. The muon neutrino (antineutrino) event selection is found to have a maximum efficiency of 96% (97%) and exceeds 90% (95%) efficiency for reconstructed neutrino energies above 2 GeV. When considering all electron neutrino and antineutrino interactions as signal, a selection purity of 90% is achieved. These event selections are critical to maximize the sensitivity of the experiment to CP-violating effects. ER -