A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory
Continued improvements on existing reconstruction methods are vital to the success of high-energy physics experiments, such as the IceCube Neutrino Observatory. In IceCube, further challenges arise as the detector is situated at the geographic South Pole where computational resources are limited. Ho...
Published in: | Journal of Instrumentation |
---|---|
Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | English |
Published: |
2021
|
Subjects: | |
Online Access: | https://biblio.ugent.be/publication/8757284 http://hdl.handle.net/1854/LU-8757284 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 https://biblio.ugent.be/publication/8757284/file/8757286 |
id |
ftunivgent:oai:archive.ugent.be:8757284 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Ghent University Academic Bibliography |
op_collection_id |
ftunivgent |
language |
English |
topic |
Physics and Astronomy Data analysis Neutrino detectors Pattern recognition cluster finding calibration and fitting methods |
spellingShingle |
Physics and Astronomy Data analysis Neutrino detectors Pattern recognition cluster finding calibration and fitting methods Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A., Jr. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I Anton, G. Arguelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal V, A. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V Baum, V Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K-H Tjus, J. Becker Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boeser, S. Botner, O. Boettcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dave, P. Clercq, C. D. DeLaunay, J. J. Dembinski, H. Deoskar, K. De Ridder, Sam Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Dharani, S. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Evans, J. Evenson, P. A. Fahey, S. Fazely, A. R. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fuerst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Gluesenkamp, T. Goldschmidt, A. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Gregoire, T. Griffith, Z. Griswold, S. Gunduz, M. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Minh, M. H. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hauser, S. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoinka, T. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jones, B. J. P. Joppe, R. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kim, J. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Koepke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Krings, K. Kruckl, G. Kurahashi, N. Kyriacou, A. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Leonard, K. Leszczynska, A. Li, Y. Liu, Q. R. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mallik, P. Mancina, S. Maris, I. C. Maruyama, R. Mase, K. McNally, F. Meagher, K. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merz, J. Micallef, J. Mockler, D. Momente, G. Montaruli, T. Moore, R. W. Morik, K. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Olivas, A. Pandya, H. Pankova, D., V Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Peiffer, P. de los Heros, C. Perez Philippen, S. Pieloth, D. Pieper, S. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, Alessio Rodriguez, M. Prado Price, P. B. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reimann, R. Renschler, M. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, Dirk Cantu, D. Rysewyk Safa, I Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Scharf, M. Schaufel, M. Schieler, H. Schlunder, P. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schroeder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I Tenholt, F. Ter-Antonyan, S. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tomankova, L. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Elorrieta, M. A. Unland Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijk, D. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, Stef Vraeghe, Matthias Walck, C. Wallace, A. Watson, T. B. Weaver, C. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Xu, Y. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yuan, T. Zhang, Z. A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory |
topic_facet |
Physics and Astronomy Data analysis Neutrino detectors Pattern recognition cluster finding calibration and fitting methods |
description |
Continued improvements on existing reconstruction methods are vital to the success of high-energy physics experiments, such as the IceCube Neutrino Observatory. In IceCube, further challenges arise as the detector is situated at the geographic South Pole where computational resources are limited. However, to perform real-time analyses and to issue alerts to telescopes around the world, powerful and fast reconstruction methods are desired. Deep neural networks can be extremely powerful, and their usage is computationally inexpensive once the networks are trained. These characteristics make a deep learning-based approach an excellent candidate for the application in IceCube. A reconstruction method based on convolutional architectures and hexagonally shaped kernels is presented. The presented method is robust towards systematic uncertainties in the simulation and has been tested on experimental data. In comparison to standard reconstruction methods in IceCube, it can improve upon the reconstruction accuracy, while reducing the time necessary to run the reconstruction by two to three orders of magnitude. |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A., Jr. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I Anton, G. Arguelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal V, A. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V Baum, V Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K-H Tjus, J. Becker Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boeser, S. Botner, O. Boettcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dave, P. Clercq, C. D. DeLaunay, J. J. Dembinski, H. Deoskar, K. De Ridder, Sam Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Dharani, S. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Evans, J. Evenson, P. A. Fahey, S. Fazely, A. R. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fuerst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Gluesenkamp, T. Goldschmidt, A. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Gregoire, T. Griffith, Z. Griswold, S. Gunduz, M. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Minh, M. H. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hauser, S. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoinka, T. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jones, B. J. P. Joppe, R. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kim, J. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Koepke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Krings, K. Kruckl, G. Kurahashi, N. Kyriacou, A. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Leonard, K. Leszczynska, A. Li, Y. Liu, Q. R. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mallik, P. Mancina, S. Maris, I. C. Maruyama, R. Mase, K. McNally, F. Meagher, K. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merz, J. Micallef, J. Mockler, D. Momente, G. Montaruli, T. Moore, R. W. Morik, K. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Olivas, A. Pandya, H. Pankova, D., V Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Peiffer, P. de los Heros, C. Perez Philippen, S. Pieloth, D. Pieper, S. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, Alessio Rodriguez, M. Prado Price, P. B. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reimann, R. Renschler, M. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, Dirk Cantu, D. Rysewyk Safa, I Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Scharf, M. Schaufel, M. Schieler, H. Schlunder, P. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schroeder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I Tenholt, F. Ter-Antonyan, S. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tomankova, L. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Elorrieta, M. A. Unland Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijk, D. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, Stef Vraeghe, Matthias Walck, C. Wallace, A. Watson, T. B. Weaver, C. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Xu, Y. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yuan, T. Zhang, Z. |
author_facet |
Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A., Jr. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I Anton, G. Arguelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal V, A. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V Baum, V Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K-H Tjus, J. Becker Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boeser, S. Botner, O. Boettcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dave, P. Clercq, C. D. DeLaunay, J. J. Dembinski, H. Deoskar, K. De Ridder, Sam Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Dharani, S. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Evans, J. Evenson, P. A. Fahey, S. Fazely, A. R. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fuerst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Gluesenkamp, T. Goldschmidt, A. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Gregoire, T. Griffith, Z. Griswold, S. Gunduz, M. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Minh, M. H. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hauser, S. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoinka, T. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jones, B. J. P. Joppe, R. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kim, J. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Koepke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Krings, K. Kruckl, G. Kurahashi, N. Kyriacou, A. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Leonard, K. Leszczynska, A. Li, Y. Liu, Q. R. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mallik, P. Mancina, S. Maris, I. C. Maruyama, R. Mase, K. McNally, F. Meagher, K. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merz, J. Micallef, J. Mockler, D. Momente, G. Montaruli, T. Moore, R. W. Morik, K. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Olivas, A. Pandya, H. Pankova, D., V Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Peiffer, P. de los Heros, C. Perez Philippen, S. Pieloth, D. Pieper, S. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, Alessio Rodriguez, M. Prado Price, P. B. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reimann, R. Renschler, M. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, Dirk Cantu, D. Rysewyk Safa, I Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Scharf, M. Schaufel, M. Schieler, H. Schlunder, P. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schroeder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I Tenholt, F. Ter-Antonyan, S. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tomankova, L. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Elorrieta, M. A. Unland Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijk, D. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, Stef Vraeghe, Matthias Walck, C. Wallace, A. Watson, T. B. Weaver, C. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Xu, Y. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yuan, T. Zhang, Z. |
author_sort |
Abbasi, R. |
title |
A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory |
title_short |
A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory |
title_full |
A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory |
title_fullStr |
A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory |
title_full_unstemmed |
A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory |
title_sort |
convolutional neural network based cascade reconstruction for the icecube neutrino observatory |
publishDate |
2021 |
url |
https://biblio.ugent.be/publication/8757284 http://hdl.handle.net/1854/LU-8757284 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 https://biblio.ugent.be/publication/8757284/file/8757286 |
geographic |
South Pole |
geographic_facet |
South Pole |
genre |
South pole |
genre_facet |
South pole |
op_source |
JOURNAL OF INSTRUMENTATION ISSN: 1748-0221 |
op_relation |
https://biblio.ugent.be/publication/8757284 http://hdl.handle.net/1854/LU-8757284 http://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 https://biblio.ugent.be/publication/8757284/file/8757286 |
op_rights |
No license (in copyright) info:eu-repo/semantics/restrictedAccess |
op_doi |
https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 |
container_title |
Journal of Instrumentation |
container_volume |
16 |
container_issue |
07 |
container_start_page |
P07041 |
_version_ |
1792054789545132032 |
spelling |
ftunivgent:oai:archive.ugent.be:8757284 2024-02-27T08:45:32+00:00 A convolutional neural network based cascade reconstruction for the IceCube Neutrino Observatory Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A., Jr. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I Anton, G. Arguelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal V, A. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V Baum, V Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K-H Tjus, J. Becker Bellenghi, C. BenZvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boeser, S. Botner, O. Boettcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. Chirkin, D. Choi, S. Clark, B. A. Clark, K. Classen, L. Coleman, A. Collin, G. H. Conrad, J. M. Coppin, P. Correa, P. Cowen, D. F. Cross, R. Dave, P. Clercq, C. D. DeLaunay, J. J. Dembinski, H. Deoskar, K. De Ridder, Sam Desai, A. Desiati, P. de Vries, K. D. de Wasseige, G. de With, M. DeYoung, T. Dharani, S. Diaz, A. Diaz-Velez, J. C. Dujmovic, H. Dunkman, M. DuVernois, M. A. Dvorak, E. Ehrhardt, T. Eller, P. Engel, R. Evans, J. Evenson, P. A. Fahey, S. Fazely, A. R. Fiedlschuster, S. Fienberg, A. T. Filimonov, K. Finley, C. Fischer, L. Fox, D. Franckowiak, A. Friedman, E. Fritz, A. Fuerst, P. Gaisser, T. K. Gallagher, J. Ganster, E. Garrappa, S. Gerhardt, L. Ghadimi, A. Glaser, C. Glauch, T. Gluesenkamp, T. Goldschmidt, A. Gonzalez, J. G. Goswami, S. Grant, D. Gregoire, T. Griffith, Z. Griswold, S. Gunduz, M. Haack, C. Hallgren, A. Halliday, R. Halve, L. Halzen, F. Minh, M. H. Hanson, K. Hardin, J. Harnisch, A. A. Haungs, A. Hauser, S. Hebecker, D. Helbing, K. Henningsen, F. Hettinger, E. C. Hickford, S. Hignight, J. Hill, C. Hill, G. C. Hoffman, K. D. Hoffmann, R. Hoinka, T. Hokanson-Fasig, B. Hoshina, K. Huang, F. Huber, M. Huber, T. Hultqvist, K. Hunnefeld, M. Hussain, R. In, S. Iovine, N. Ishihara, A. Jansson, M. Japaridze, G. S. Jeong, M. Jones, B. J. P. Joppe, R. Kang, D. Kang, W. Kang, X. Kappes, A. Kappesser, D. Karg, T. Karl, M. Karle, A. Katz, U. Kauer, M. Kellermann, M. Kelley, J. L. Kheirandish, A. Kim, J. Kin, K. Kintscher, T. Kiryluk, J. Klein, S. R. Koirala, R. Kolanoski, H. Koepke, L. Kopper, C. Kopper, S. Koskinen, D. J. Koundal, P. Kovacevich, M. Kowalski, M. Krings, K. Kruckl, G. Kurahashi, N. Kyriacou, A. Gualda, C. Lagunas Lanfranchi, J. L. Larson, M. J. Lauber, F. Lazar, J. P. Leonard, K. Leszczynska, A. Li, Y. Liu, Q. R. Lohfink, E. Mariscal, C. J. Lozano Lu, L. Lucarelli, F. Ludwig, A. Luszczak, W. Lyu, Y. Ma, W. Y. Madsen, J. Mahn, K. B. M. Makino, Y. Mallik, P. Mancina, S. Maris, I. C. Maruyama, R. Mase, K. McNally, F. Meagher, K. Medina, A. Meier, M. Meighen-Berger, S. Merz, J. Micallef, J. Mockler, D. Momente, G. Montaruli, T. Moore, R. W. Morik, K. Morse, R. Moulai, M. Naab, R. Nagai, R. Naumann, U. Necker, J. Niederhausen, H. Nisa, M. U. Nowicki, S. C. Nygren, D. R. Pollmann, A. Obertacke Oehler, M. Olivas, A. Pandya, H. Pankova, D., V Park, N. Parker, G. K. Paudel, E. N. Peiffer, P. de los Heros, C. Perez Philippen, S. Pieloth, D. Pieper, S. Pizzuto, A. Plum, M. Popovych, Y. Porcelli, Alessio Rodriguez, M. Prado Price, P. B. Pries, B. Przybylski, G. T. Raab, C. Raissi, A. Rameez, M. Rawlins, K. Rea, I. C. Rehman, A. Reimann, R. Renschler, M. Renzi, G. Resconi, E. Reusch, S. Rhode, W. Richman, M. Riedel, B. Robertson, S. Roellinghoff, G. Rongen, M. Rott, C. Ruhe, T. Ryckbosch, Dirk Cantu, D. Rysewyk Safa, I Herrera, S. E. Sanchez Sandrock, A. Sandroos, J. Santander, M. Sarkar, S. Satalecka, K. Scharf, M. Schaufel, M. Schieler, H. Schlunder, P. Schmidt, T. Schneider, A. Schneider, J. Schroeder, F. G. Schumacher, L. Sclafani, S. Seckel, D. Seunarine, S. Sharma, A. Shefali, S. Silva, M. Skrzypek, B. Smithers, B. Snihur, R. Soedingrekso, J. Soldin, D. Spiczak, G. M. Spiering, C. Stachurska, J. Stamatikos, M. Stanev, T. Stein, R. Stettner, J. Steuer, A. Stezelberger, T. Stokstad, R. G. Sturwald, T. Stuttard, T. Sullivan, G. W. Taboada, I Tenholt, F. Ter-Antonyan, S. Tilav, S. Tischbein, F. Tollefson, K. Tomankova, L. Tonnis, C. Toscano, S. Tosi, D. Trettin, A. Tselengidou, M. Tung, C. F. Turcati, A. Turcotte, R. Turley, C. F. Twagirayezu, J. P. Ty, B. Elorrieta, M. A. Unland Valtonen-Mattila, N. Vandenbroucke, J. van Eijk, D. van Eijndhoven, N. Vannerom, D. van Santen, J. Verpoest, Stef Vraeghe, Matthias Walck, C. Wallace, A. Watson, T. B. Weaver, C. Weindl, A. Weiss, M. J. Weldert, J. Wendt, C. Werthebach, J. Weyrauch, M. Whelan, B. J. Whitehorn, N. Wiebe, K. Wiebusch, C. H. Williams, D. R. Wolf, M. Woschnagg, K. Wrede, G. Wulff, J. Xu, X. W. Xu, Y. Yanez, J. P. Yoshida, S. Yuan, T. Zhang, Z. 2021 application/pdf https://biblio.ugent.be/publication/8757284 http://hdl.handle.net/1854/LU-8757284 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 https://biblio.ugent.be/publication/8757284/file/8757286 eng eng https://biblio.ugent.be/publication/8757284 http://hdl.handle.net/1854/LU-8757284 http://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 https://biblio.ugent.be/publication/8757284/file/8757286 No license (in copyright) info:eu-repo/semantics/restrictedAccess JOURNAL OF INSTRUMENTATION ISSN: 1748-0221 Physics and Astronomy Data analysis Neutrino detectors Pattern recognition cluster finding calibration and fitting methods journalArticle info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftunivgent https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 2024-01-31T23:07:05Z Continued improvements on existing reconstruction methods are vital to the success of high-energy physics experiments, such as the IceCube Neutrino Observatory. In IceCube, further challenges arise as the detector is situated at the geographic South Pole where computational resources are limited. However, to perform real-time analyses and to issue alerts to telescopes around the world, powerful and fast reconstruction methods are desired. Deep neural networks can be extremely powerful, and their usage is computationally inexpensive once the networks are trained. These characteristics make a deep learning-based approach an excellent candidate for the application in IceCube. A reconstruction method based on convolutional architectures and hexagonally shaped kernels is presented. The presented method is robust towards systematic uncertainties in the simulation and has been tested on experimental data. In comparison to standard reconstruction methods in IceCube, it can improve upon the reconstruction accuracy, while reducing the time necessary to run the reconstruction by two to three orders of magnitude. Article in Journal/Newspaper South pole Ghent University Academic Bibliography South Pole Journal of Instrumentation 16 07 P07041 |