Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks

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...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Aiello S., Albert A., Alves Garre S., Aly Z., Ameli F., Andre M., Androulakis G., Anghinolfi M., Anguita M., Anton G., Ardid M., Aublin J., Bagatelas C., Barbarino G., Baret B., Basegmez du Pree S., Bendahman M., Berbee E., van den Berg A. M., Bertin V., Biagi S., Biagioni A., Bissinger M., Boettcher M., Boumaaza J., Bouta M., Bouwhuis M., Bozza C., Branzas H., Bruijn R., Brunner J., Buis E., Buompane R., Busto J., Caiffi B., Calvo D., Capone A., Carretero V., Castaldi P., Celli S., Chabab M., Chau N., Chen A., Cherubini S., Chiarella V., Chiarusi T., Circella M., Cocimano R., Coelho J. A. B., Coleiro A., Colomer Molla M., Coniglione R., Coyle P., Creusot A., Cuttone G., D'Onofrio A., Dallier R., de Palma M., Di Palma I., Diaz A. F., Diego-Tortosa D., Distefano C., Domi A., Dona R., Donzaud C., Dornic D., Dorr M., Drouhin D., Eberl T., Eddyamoui A., van Eeden T., van Eijk D., El Bojaddaini I., Elsaesser D., Enzenhofer A., Espinosa Rosello V., Fermani P., Ferrara G., Filipovic M. D., Filippini F., Fusco L. A., Gabella O., Gal T., Garcia Soto A., Garufi F., Gatelet Y., Geisselbrecht N., Gialanella L., Giorgio E., Gozzini S. R., Gracia R., Graf K., Grasso D., Grella G., Guderian D., Guidi C., Hallmann S., Hamdaoui H., van Haren H., Heijboer A., Hekalo A., Hernandez-Rey J. J., Hofestadt J., Huang F., Idrissi Ibnsalih W., Illuminati G., James C. W., de Jong M., de Jong P., Jung B. J., Kadler M., Kalaczynski P., Kalekin O., Katz U. F., Khan Chowdhury N. R., Kistauri G., van der Knaap F., Koffeman E. N., Kooijman P., Kouchner A., Kreter M., Kulikovskiy V., Lahmann R., Larosa G., Le Breton R., Leonardi O., Leone F., Leonora E., Levi G., Lincetto M., Lindsey Clark M., Lipreau T., Lonardo A., Longhitano F., Lopez-Coto D., Maderer L., Manczak J., Mannheim K., Margiotta A., Marinelli A., Markou C., Martin L., Martinez-Mora J. A., Martini A., Marzaioli F., Mastroianni S., Mazzou S., Melis K. W., Miele G., Migliozzi P., Migneco E., Mijakowski P., Miranda L. S., Mollo C. M., Morganti M., Moser M., Moussa A., Muller R., Musumeci M., Nauta L., Navas S., Nicolau C. A., Fearraigh B. O., Organokov M., Orlando A., Papalashvili G., Papaleo R., Pastore C., Paun A. M., Pavalas G. E., Pellegrino C., Perrin-Terrin M., Piattelli P., Pieterse C., Pikounis K., Pisanti O., Poire C., Popa V., Post M., Pradier T., Puhlhofer G., Pulvirenti S., Rabyang O., Raffaelli F., Randazzo N., Rapicavoli A., Razzaque S., Real D., Reck S., Riccobene G., Richer M., Rivoire S., Rovelli A., Salesa Greus F., Samtleben D. F. E., Sanchez Losa A., Sanguineti M., Santangelo A., Santonocito D., Sapienza P., Schnabel J., Seneca J., Sgura I., Shanidze R., Sharma A., Simeone F., Sinopoulou A., Spisso B., Spurio M., Stavropoulos D., Steijger J., Stellacci S. M., Taiuti M., Tayalati Y., Tenllado E., Thakore T., Tingay S., Tzamariudaki E., Tzanetatos D., van Elewyck V., Vannoye G., Vasileiadis G., Versari F., Viola S., Vivolo D., de Wasseige G., Wilms J., Wojaczynski R., de Wolf E., Zaborov D., Zavatarelli S., Zegarelli A., Zito D., Zornoza J. D., Zuniga J., Zywucka N.
Other Authors: Aiello, S., Albert, A., Alves Garre, S., Aly, Z., Ameli, F., Andre, M., Androulakis, G., Anghinolfi, M., Anguita, M., Anton, G., Ardid, M., Aublin, J., Bagatelas, C., Barbarino, G., Baret, B., Basegmez du Pree, S., Bendahman, M., Berbee, E., van den Berg, A. M., Bertin, V., Biagi, S., Biagioni, A., Bissinger, M., Boettcher, M., Boumaaza, J., Bouta, M., Bouwhuis, M., Bozza, C., Branzas, H., Bruijn, R., Brunner, J., Buis, E., Buompane, R., Busto, J., Caiffi, B., Calvo, D., Capone, A., Carretero, V., Castaldi, P., Celli, S., Chabab, M., Chau, N., Chen, A., Cherubini, S., Chiarella, V., Chiarusi, T., Circella, M., Cocimano, R., Coelho, J. A. B., Coleiro, A.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: IOP PUBLISHING LTD 2020
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/11567/1029271
id ftunivgenova:oai:iris.unige.it:11567/1029271
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Università degli Studi di Genova: CINECA IRIS
op_collection_id ftunivgenova
language English
description 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 processes associated with the detection of atmospheric neutrinos are recognized. Performance comparisons to machine-learning classification and maximum-likelihood reconstruction algorithms previously developed for KM3NeT/ORCA are provided. It is shown that this application of deep convolutional neural networks to simulated datasets for a large-volume neutrino telescope yields competitive reconstruction results and performance improvements with respect to classical approaches.
author2 Aiello, S.
Albert, A.
Alves Garre, S.
Aly, Z.
Ameli, F.
Andre, M.
Androulakis, G.
Anghinolfi, M.
Anguita, M.
Anton, G.
Ardid, M.
Aublin, J.
Bagatelas, C.
Barbarino, G.
Baret, B.
Basegmez du Pree, S.
Bendahman, M.
Berbee, E.
van den Berg, A. M.
Bertin, V.
Biagi, S.
Biagioni, A.
Bissinger, M.
Boettcher, M.
Boumaaza, J.
Bouta, M.
Bouwhuis, M.
Bozza, C.
Branzas, H.
Bruijn, R.
Brunner, J.
Buis, E.
Buompane, R.
Busto, J.
Caiffi, B.
Calvo, D.
Capone, A.
Carretero, V.
Castaldi, P.
Celli, S.
Chabab, M.
Chau, N.
Chen, A.
Cherubini, S.
Chiarella, V.
Chiarusi, T.
Circella, M.
Cocimano, R.
Coelho, J. A. B.
Coleiro, A.
format Article in Journal/Newspaper
author Aiello S.
Albert A.
Alves Garre S.
Aly Z.
Ameli F.
Andre M.
Androulakis G.
Anghinolfi M.
Anguita M.
Anton G.
Ardid M.
Aublin J.
Bagatelas C.
Barbarino G.
Baret B.
Basegmez du Pree S.
Bendahman M.
Berbee E.
van den Berg A. M.
Bertin V.
Biagi S.
Biagioni A.
Bissinger M.
Boettcher M.
Boumaaza J.
Bouta M.
Bouwhuis M.
Bozza C.
Branzas H.
Bruijn R.
Brunner J.
Buis E.
Buompane R.
Busto J.
Caiffi B.
Calvo D.
Capone A.
Carretero V.
Castaldi P.
Celli S.
Chabab M.
Chau N.
Chen A.
Cherubini S.
Chiarella V.
Chiarusi T.
Circella M.
Cocimano R.
Coelho J. A. B.
Coleiro A.
Colomer Molla M.
Coniglione R.
Coyle P.
Creusot A.
Cuttone G.
D'Onofrio A.
Dallier R.
de Palma M.
Di Palma I.
Diaz A. F.
Diego-Tortosa D.
Distefano C.
Domi A.
Dona R.
Donzaud C.
Dornic D.
Dorr M.
Drouhin D.
Eberl T.
Eddyamoui A.
van Eeden T.
van Eijk D.
El Bojaddaini I.
Elsaesser D.
Enzenhofer A.
Espinosa Rosello V.
Fermani P.
Ferrara G.
Filipovic M. D.
Filippini F.
Fusco L. A.
Gabella O.
Gal T.
Garcia Soto A.
Garufi F.
Gatelet Y.
Geisselbrecht N.
Gialanella L.
Giorgio E.
Gozzini S. R.
Gracia R.
Graf K.
Grasso D.
Grella G.
Guderian D.
Guidi C.
Hallmann S.
Hamdaoui H.
van Haren H.
Heijboer A.
Hekalo A.
Hernandez-Rey J. J.
Hofestadt J.
Huang F.
Idrissi Ibnsalih W.
Illuminati G.
James C. W.
de Jong M.
de Jong P.
Jung B. J.
Kadler M.
Kalaczynski P.
Kalekin O.
Katz U. F.
Khan Chowdhury N. R.
Kistauri G.
van der Knaap F.
Koffeman E. N.
Kooijman P.
Kouchner A.
Kreter M.
Kulikovskiy V.
Lahmann R.
Larosa G.
Le Breton R.
Leonardi O.
Leone F.
Leonora E.
Levi G.
Lincetto M.
Lindsey Clark M.
Lipreau T.
Lonardo A.
Longhitano F.
Lopez-Coto D.
Maderer L.
Manczak J.
Mannheim K.
Margiotta A.
Marinelli A.
Markou C.
Martin L.
Martinez-Mora J. A.
Martini A.
Marzaioli F.
Mastroianni S.
Mazzou S.
Melis K. W.
Miele G.
Migliozzi P.
Migneco E.
Mijakowski P.
Miranda L. S.
Mollo C. M.
Morganti M.
Moser M.
Moussa A.
Muller R.
Musumeci M.
Nauta L.
Navas S.
Nicolau C. A.
Fearraigh B. O.
Organokov M.
Orlando A.
Papalashvili G.
Papaleo R.
Pastore C.
Paun A. M.
Pavalas G. E.
Pellegrino C.
Perrin-Terrin M.
Piattelli P.
Pieterse C.
Pikounis K.
Pisanti O.
Poire C.
Popa V.
Post M.
Pradier T.
Puhlhofer G.
Pulvirenti S.
Rabyang O.
Raffaelli F.
Randazzo N.
Rapicavoli A.
Razzaque S.
Real D.
Reck S.
Riccobene G.
Richer M.
Rivoire S.
Rovelli A.
Salesa Greus F.
Samtleben D. F. E.
Sanchez Losa A.
Sanguineti M.
Santangelo A.
Santonocito D.
Sapienza P.
Schnabel J.
Seneca J.
Sgura I.
Shanidze R.
Sharma A.
Simeone F.
Sinopoulou A.
Spisso B.
Spurio M.
Stavropoulos D.
Steijger J.
Stellacci S. M.
Taiuti M.
Tayalati Y.
Tenllado E.
Thakore T.
Tingay S.
Tzamariudaki E.
Tzanetatos D.
van Elewyck V.
Vannoye G.
Vasileiadis G.
Versari F.
Viola S.
Vivolo D.
de Wasseige G.
Wilms J.
Wojaczynski R.
de Wolf E.
Zaborov D.
Zavatarelli S.
Zegarelli A.
Zito D.
Zornoza J. D.
Zuniga J.
Zywucka N.
spellingShingle Aiello S.
Albert A.
Alves Garre S.
Aly Z.
Ameli F.
Andre M.
Androulakis G.
Anghinolfi M.
Anguita M.
Anton G.
Ardid M.
Aublin J.
Bagatelas C.
Barbarino G.
Baret B.
Basegmez du Pree S.
Bendahman M.
Berbee E.
van den Berg A. M.
Bertin V.
Biagi S.
Biagioni A.
Bissinger M.
Boettcher M.
Boumaaza J.
Bouta M.
Bouwhuis M.
Bozza C.
Branzas H.
Bruijn R.
Brunner J.
Buis E.
Buompane R.
Busto J.
Caiffi B.
Calvo D.
Capone A.
Carretero V.
Castaldi P.
Celli S.
Chabab M.
Chau N.
Chen A.
Cherubini S.
Chiarella V.
Chiarusi T.
Circella M.
Cocimano R.
Coelho J. A. B.
Coleiro A.
Colomer Molla M.
Coniglione R.
Coyle P.
Creusot A.
Cuttone G.
D'Onofrio A.
Dallier R.
de Palma M.
Di Palma I.
Diaz A. F.
Diego-Tortosa D.
Distefano C.
Domi A.
Dona R.
Donzaud C.
Dornic D.
Dorr M.
Drouhin D.
Eberl T.
Eddyamoui A.
van Eeden T.
van Eijk D.
El Bojaddaini I.
Elsaesser D.
Enzenhofer A.
Espinosa Rosello V.
Fermani P.
Ferrara G.
Filipovic M. D.
Filippini F.
Fusco L. A.
Gabella O.
Gal T.
Garcia Soto A.
Garufi F.
Gatelet Y.
Geisselbrecht N.
Gialanella L.
Giorgio E.
Gozzini S. R.
Gracia R.
Graf K.
Grasso D.
Grella G.
Guderian D.
Guidi C.
Hallmann S.
Hamdaoui H.
van Haren H.
Heijboer A.
Hekalo A.
Hernandez-Rey J. J.
Hofestadt J.
Huang F.
Idrissi Ibnsalih W.
Illuminati G.
James C. W.
de Jong M.
de Jong P.
Jung B. J.
Kadler M.
Kalaczynski P.
Kalekin O.
Katz U. F.
Khan Chowdhury N. R.
Kistauri G.
van der Knaap F.
Koffeman E. N.
Kooijman P.
Kouchner A.
Kreter M.
Kulikovskiy V.
Lahmann R.
Larosa G.
Le Breton R.
Leonardi O.
Leone F.
Leonora E.
Levi G.
Lincetto M.
Lindsey Clark M.
Lipreau T.
Lonardo A.
Longhitano F.
Lopez-Coto D.
Maderer L.
Manczak J.
Mannheim K.
Margiotta A.
Marinelli A.
Markou C.
Martin L.
Martinez-Mora J. A.
Martini A.
Marzaioli F.
Mastroianni S.
Mazzou S.
Melis K. W.
Miele G.
Migliozzi P.
Migneco E.
Mijakowski P.
Miranda L. S.
Mollo C. M.
Morganti M.
Moser M.
Moussa A.
Muller R.
Musumeci M.
Nauta L.
Navas S.
Nicolau C. A.
Fearraigh B. O.
Organokov M.
Orlando A.
Papalashvili G.
Papaleo R.
Pastore C.
Paun A. M.
Pavalas G. E.
Pellegrino C.
Perrin-Terrin M.
Piattelli P.
Pieterse C.
Pikounis K.
Pisanti O.
Poire C.
Popa V.
Post M.
Pradier T.
Puhlhofer G.
Pulvirenti S.
Rabyang O.
Raffaelli F.
Randazzo N.
Rapicavoli A.
Razzaque S.
Real D.
Reck S.
Riccobene G.
Richer M.
Rivoire S.
Rovelli A.
Salesa Greus F.
Samtleben D. F. E.
Sanchez Losa A.
Sanguineti M.
Santangelo A.
Santonocito D.
Sapienza P.
Schnabel J.
Seneca J.
Sgura I.
Shanidze R.
Sharma A.
Simeone F.
Sinopoulou A.
Spisso B.
Spurio M.
Stavropoulos D.
Steijger J.
Stellacci S. M.
Taiuti M.
Tayalati Y.
Tenllado E.
Thakore T.
Tingay S.
Tzamariudaki E.
Tzanetatos D.
van Elewyck V.
Vannoye G.
Vasileiadis G.
Versari F.
Viola S.
Vivolo D.
de Wasseige G.
Wilms J.
Wojaczynski R.
de Wolf E.
Zaborov D.
Zavatarelli S.
Zegarelli A.
Zito D.
Zornoza J. D.
Zuniga J.
Zywucka N.
Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks
author_facet Aiello S.
Albert A.
Alves Garre S.
Aly Z.
Ameli F.
Andre M.
Androulakis G.
Anghinolfi M.
Anguita M.
Anton G.
Ardid M.
Aublin J.
Bagatelas C.
Barbarino G.
Baret B.
Basegmez du Pree S.
Bendahman M.
Berbee E.
van den Berg A. M.
Bertin V.
Biagi S.
Biagioni A.
Bissinger M.
Boettcher M.
Boumaaza J.
Bouta M.
Bouwhuis M.
Bozza C.
Branzas H.
Bruijn R.
Brunner J.
Buis E.
Buompane R.
Busto J.
Caiffi B.
Calvo D.
Capone A.
Carretero V.
Castaldi P.
Celli S.
Chabab M.
Chau N.
Chen A.
Cherubini S.
Chiarella V.
Chiarusi T.
Circella M.
Cocimano R.
Coelho J. A. B.
Coleiro A.
Colomer Molla M.
Coniglione R.
Coyle P.
Creusot A.
Cuttone G.
D'Onofrio A.
Dallier R.
de Palma M.
Di Palma I.
Diaz A. F.
Diego-Tortosa D.
Distefano C.
Domi A.
Dona R.
Donzaud C.
Dornic D.
Dorr M.
Drouhin D.
Eberl T.
Eddyamoui A.
van Eeden T.
van Eijk D.
El Bojaddaini I.
Elsaesser D.
Enzenhofer A.
Espinosa Rosello V.
Fermani P.
Ferrara G.
Filipovic M. D.
Filippini F.
Fusco L. A.
Gabella O.
Gal T.
Garcia Soto A.
Garufi F.
Gatelet Y.
Geisselbrecht N.
Gialanella L.
Giorgio E.
Gozzini S. R.
Gracia R.
Graf K.
Grasso D.
Grella G.
Guderian D.
Guidi C.
Hallmann S.
Hamdaoui H.
van Haren H.
Heijboer A.
Hekalo A.
Hernandez-Rey J. J.
Hofestadt J.
Huang F.
Idrissi Ibnsalih W.
Illuminati G.
James C. W.
de Jong M.
de Jong P.
Jung B. J.
Kadler M.
Kalaczynski P.
Kalekin O.
Katz U. F.
Khan Chowdhury N. R.
Kistauri G.
van der Knaap F.
Koffeman E. N.
Kooijman P.
Kouchner A.
Kreter M.
Kulikovskiy V.
Lahmann R.
Larosa G.
Le Breton R.
Leonardi O.
Leone F.
Leonora E.
Levi G.
Lincetto M.
Lindsey Clark M.
Lipreau T.
Lonardo A.
Longhitano F.
Lopez-Coto D.
Maderer L.
Manczak J.
Mannheim K.
Margiotta A.
Marinelli A.
Markou C.
Martin L.
Martinez-Mora J. A.
Martini A.
Marzaioli F.
Mastroianni S.
Mazzou S.
Melis K. W.
Miele G.
Migliozzi P.
Migneco E.
Mijakowski P.
Miranda L. S.
Mollo C. M.
Morganti M.
Moser M.
Moussa A.
Muller R.
Musumeci M.
Nauta L.
Navas S.
Nicolau C. A.
Fearraigh B. O.
Organokov M.
Orlando A.
Papalashvili G.
Papaleo R.
Pastore C.
Paun A. M.
Pavalas G. E.
Pellegrino C.
Perrin-Terrin M.
Piattelli P.
Pieterse C.
Pikounis K.
Pisanti O.
Poire C.
Popa V.
Post M.
Pradier T.
Puhlhofer G.
Pulvirenti S.
Rabyang O.
Raffaelli F.
Randazzo N.
Rapicavoli A.
Razzaque S.
Real D.
Reck S.
Riccobene G.
Richer M.
Rivoire S.
Rovelli A.
Salesa Greus F.
Samtleben D. F. E.
Sanchez Losa A.
Sanguineti M.
Santangelo A.
Santonocito D.
Sapienza P.
Schnabel J.
Seneca J.
Sgura I.
Shanidze R.
Sharma A.
Simeone F.
Sinopoulou A.
Spisso B.
Spurio M.
Stavropoulos D.
Steijger J.
Stellacci S. M.
Taiuti M.
Tayalati Y.
Tenllado E.
Thakore T.
Tingay S.
Tzamariudaki E.
Tzanetatos D.
van Elewyck V.
Vannoye G.
Vasileiadis G.
Versari F.
Viola S.
Vivolo D.
de Wasseige G.
Wilms J.
Wojaczynski R.
de Wolf E.
Zaborov D.
Zavatarelli S.
Zegarelli A.
Zito D.
Zornoza J. D.
Zuniga J.
Zywucka N.
author_sort Aiello S.
title Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks
title_short Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks
title_full Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks
title_fullStr Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks
title_full_unstemmed Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks
title_sort event reconstruction for km3net/orca using convolutional neural networks
publisher IOP PUBLISHING LTD
publishDate 2020
url http://hdl.handle.net/11567/1029271
genre Orca
genre_facet Orca
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:000577278000005
volume:15, 10
firstpage:1
lastpage:34
numberofpages:34
journal:JOURNAL OF INSTRUMENTATION
http://hdl.handle.net/11567/1029271
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/scopus/2-s2.0-85096774849
_version_ 1796317282801025024
spelling ftunivgenova:oai:iris.unige.it:11567/1029271 2024-04-14T08:17:55+00:00 Event reconstruction for KM3NeT/ORCA using convolutional neural networks Aiello S. Albert A. Alves Garre S. Aly Z. Ameli F. Andre M. Androulakis G. Anghinolfi M. Anguita M. Anton G. Ardid M. Aublin J. Bagatelas C. Barbarino G. Baret B. Basegmez du Pree S. Bendahman M. Berbee E. van den Berg A. M. Bertin V. Biagi S. Biagioni A. Bissinger M. Boettcher M. Boumaaza J. Bouta M. Bouwhuis M. Bozza C. Branzas H. Bruijn R. Brunner J. Buis E. Buompane R. Busto J. Caiffi B. Calvo D. Capone A. Carretero V. Castaldi P. Celli S. Chabab M. Chau N. Chen A. Cherubini S. Chiarella V. Chiarusi T. Circella M. Cocimano R. Coelho J. A. B. Coleiro A. Colomer Molla M. Coniglione R. Coyle P. Creusot A. Cuttone G. D'Onofrio A. Dallier R. de Palma M. Di Palma I. Diaz A. F. Diego-Tortosa D. Distefano C. Domi A. Dona R. Donzaud C. Dornic D. Dorr M. Drouhin D. Eberl T. Eddyamoui A. van Eeden T. van Eijk D. El Bojaddaini I. Elsaesser D. Enzenhofer A. Espinosa Rosello V. Fermani P. Ferrara G. Filipovic M. D. Filippini F. Fusco L. A. Gabella O. Gal T. Garcia Soto A. Garufi F. Gatelet Y. Geisselbrecht N. Gialanella L. Giorgio E. Gozzini S. R. Gracia R. Graf K. Grasso D. Grella G. Guderian D. Guidi C. Hallmann S. Hamdaoui H. van Haren H. Heijboer A. Hekalo A. Hernandez-Rey J. J. Hofestadt J. Huang F. Idrissi Ibnsalih W. Illuminati G. James C. W. de Jong M. de Jong P. Jung B. J. Kadler M. Kalaczynski P. Kalekin O. Katz U. F. Khan Chowdhury N. R. Kistauri G. van der Knaap F. Koffeman E. N. Kooijman P. Kouchner A. Kreter M. Kulikovskiy V. Lahmann R. Larosa G. Le Breton R. Leonardi O. Leone F. Leonora E. Levi G. Lincetto M. Lindsey Clark M. Lipreau T. Lonardo A. Longhitano F. Lopez-Coto D. Maderer L. Manczak J. Mannheim K. Margiotta A. Marinelli A. Markou C. Martin L. Martinez-Mora J. A. Martini A. Marzaioli F. Mastroianni S. Mazzou S. Melis K. W. Miele G. Migliozzi P. Migneco E. Mijakowski P. Miranda L. S. Mollo C. M. Morganti M. Moser M. Moussa A. Muller R. Musumeci M. Nauta L. Navas S. Nicolau C. A. Fearraigh B. O. Organokov M. Orlando A. Papalashvili G. Papaleo R. Pastore C. Paun A. M. Pavalas G. E. Pellegrino C. Perrin-Terrin M. Piattelli P. Pieterse C. Pikounis K. Pisanti O. Poire C. Popa V. Post M. Pradier T. Puhlhofer G. Pulvirenti S. Rabyang O. Raffaelli F. Randazzo N. Rapicavoli A. Razzaque S. Real D. Reck S. Riccobene G. Richer M. Rivoire S. Rovelli A. Salesa Greus F. Samtleben D. F. E. Sanchez Losa A. Sanguineti M. Santangelo A. Santonocito D. Sapienza P. Schnabel J. Seneca J. Sgura I. Shanidze R. Sharma A. Simeone F. Sinopoulou A. Spisso B. Spurio M. Stavropoulos D. Steijger J. Stellacci S. M. Taiuti M. Tayalati Y. Tenllado E. Thakore T. Tingay S. Tzamariudaki E. Tzanetatos D. van Elewyck V. Vannoye G. Vasileiadis G. Versari F. Viola S. Vivolo D. de Wasseige G. Wilms J. Wojaczynski R. de Wolf E. Zaborov D. Zavatarelli S. Zegarelli A. Zito D. Zornoza J. D. Zuniga J. Zywucka N. Aiello, S. Albert, A. Alves Garre, S. Aly, Z. Ameli, F. Andre, M. Androulakis, G. Anghinolfi, M. Anguita, M. Anton, G. Ardid, M. Aublin, J. Bagatelas, C. Barbarino, G. Baret, B. Basegmez du Pree, S. Bendahman, M. Berbee, E. van den Berg, A. M. Bertin, V. Biagi, S. Biagioni, A. Bissinger, M. Boettcher, M. Boumaaza, J. Bouta, M. Bouwhuis, M. Bozza, C. Branzas, H. Bruijn, R. Brunner, J. Buis, E. Buompane, R. Busto, J. Caiffi, B. Calvo, D. Capone, A. Carretero, V. Castaldi, P. Celli, S. Chabab, M. Chau, N. Chen, A. Cherubini, S. Chiarella, V. Chiarusi, T. Circella, M. Cocimano, R. Coelho, J. A. B. Coleiro, A. 2020 STAMPA http://hdl.handle.net/11567/1029271 eng eng IOP PUBLISHING LTD info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:000577278000005 volume:15, 10 firstpage:1 lastpage:34 numberofpages:34 journal:JOURNAL OF INSTRUMENTATION http://hdl.handle.net/11567/1029271 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/scopus/2-s2.0-85096774849 info:eu-repo/semantics/article 2020 ftunivgenova 2024-03-21T02:34:49Z 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 processes associated with the detection of atmospheric neutrinos are recognized. Performance comparisons to machine-learning classification and maximum-likelihood reconstruction algorithms previously developed for KM3NeT/ORCA are provided. It is shown that this application of deep convolutional neural networks to simulated datasets for a large-volume neutrino telescope yields competitive reconstruction results and performance improvements with respect to classical approaches. Article in Journal/Newspaper Orca Università degli Studi di Genova: CINECA IRIS