Neutrino interaction classification with a convolutional neural network in the DUNE far detector

Επιστημονική δημοσίευση - Άρθρο Περιοδικού uoadl:3193369 43 Αναγνώσεις

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