Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks ... : إعادة بناء الحدث لـ KM3NeT/ORCA باستخدام الشبكات العصبية الالتفافية ...

• Main Authors: S. Aiello, A. Albert, S. Alves Garre, Zineb Aly, F. Ameli, M. André, G. Androulakis, M. Anghinolfi, M. Anguita, G. Anton, M. Ardid, J. Aublin, C. Bagatelas, G. C. Barbarino, B. Baret, S. Başeğmez du Pree, M. Bendahman, E. Berbee, A. M. van den Berg, V. Bertín, S. Biagi, A. Biagioni, M. Bissinger, Markus Boettcher, J. Boumaaza, M. Bouta, M.C. Bouwhuis, C. Bozza, H. Brânzaş, R. Bruijn, J. Brunner, Ernst-Jan Buis, R. Buompane, J. Busto, B. Caiffi, David Calvo, A. Capone, V. Carretero, Paolo Castaldi, S. Celli, M. Chabab, N. Chau, A. Chen, S. Cherubini, Vitaliano Chiarella, T. Chiarusi, M. Circella, R. Cocimano, Joao a B Coelho, A. Coleiro
• Format: Text
• Language: English
• Published: OpenAlex 2020
• Subjects: High-Energy Astrophysics and Particle Acceleration Studies; Nuclear and High Energy Physics; Physics and Astronomy; Physical Sciences; Neutrino Flavor Transformation and Detection; Scintillation Detector Technology; Radiation; Neutrino Detection; Neutron Detection; Neutrino Oscillations; Radiation Detection; Cherenkov radiation; Neutrino; Event reconstruction; Neutrino detector; Convolutional neural network; Detector; Event particle physics; Physics; Computer science; Artificial intelligence; Particle physics; Optics; Astrophysics; Neutrino oscillation; Orca
• Online Access: https://dx.doi.org/10.60692/9rw67-1r938; https://gresis.osc.int//doi/10.60692/9rw67-1r938

The KM3NeT research infrastructure is currently under construction at two locations in the Mediterranean Sea. The KM3NeT/ORCA water-Cherenkov neutrino detector off the French coast will instrument several megatons of seawater with photosensors. Its main objective is the determination of the neutrino mass ordering. This work aims at demonstrating the general applicability of deep convolutional neural networks to neutrino telescopes, using simulated datasets for the KM3NeT/ORCA detector as an example. To this end, the networks are employed to achieve reconstruction and classification tasks that constitute an alternative to the analysis pipeline presented for KM3NeT/ORCA in the KM3NeT Letter of Intent. They are used to infer event reconstruction estimates for the energy, the direction, and the interaction point of incident neutrinos. The spatial distribution of Cherenkov light generated by charged particles induced in neutrino interactions is classified as shower- or track-like, and the main background ... : البنية التحتية للبحوث KM3NeT قيد الإنشاء حاليًا في موقعين في البحر الأبيض المتوسط. سيقوم كاشف النيوترينو KM3NeT/ORCA water - Chrenkov قبالة الساحل الفرنسي بتجهيز عدة ميغاطن من مياه البحر بأجهزة استشعار ضوئية. هدفها الرئيسي هو تحديد ترتيب كتلة النيوترينو. يهدف هذا العمل إلى إثبات التطبيق العام للشبكات العصبية الالتفافية العميقة على تلسكوبات النيوترينو، باستخدام مجموعات بيانات محاكاة لكاشف KM3NeT/ORCA كمثال. ولتحقيق هذه الغاية، يتم استخدام الشبكات لتحقيق مهام إعادة الإعمار والتصنيف التي تشكل بديلاً لخط أنابيب التحليل المقدم لـ KM3NeT/ORCA في خطاب نوايا KM3NeT. يتم استخدامها لاستنتاج تقديرات إعادة بناء الحدث للطاقة والاتجاه ونقطة التفاعل للنيوترونات الساقطة. يتم تصنيف التوزيع المكاني لضوء شيرينكوف الناتج عن الجسيمات المشحونة المستحثة في تفاعلات النيوترينو على أنه دش أو يشبه المسار، ويتم التعرف على عمليات الخلفية الرئيسية المرتبطة بالكشف عن النيوترونات الجوية. يتم توفير مقارنات الأداء لتصنيف التعلم الآلي وخوارزميات إعادة الإعمار ذات الاحتمالية القصوى التي تم تطويرها مسبقًا لـ KM3NeT/ORCA. لقد تبين أن هذا التطبيق ...