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: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Other Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | English |
Published: |
IOP Publishing Ltd
2021
|
Subjects: | |
Online Access: | http://hdl.handle.net/11577/3399771 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 |
id |
ftunivpadovairis:oai:www.research.unipd.it:11577/3399771 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Padua Research Archive (IRIS - Università degli Studi di Padova) |
op_collection_id |
ftunivpadovairis |
language |
English |
topic |
Calibration Cluster finding Data analysi Fitting method Neutrino detector Pattern recognition |
spellingShingle |
Calibration Cluster finding Data analysi Fitting method Neutrino detector Pattern recognition Abbasi R. Ackermann M. Adams J. Aguilar J. A. Ahlers M. Ahrens M. Alispach C. Alves A. A. Amin N. M. An R. Andeen K. Anderson T. Ansseau I. Anton G. Arguelles C. Axani S. Bai X. Balagopal A. V. Barbano A. Barwick S. W. Bastian B. Basu V. Baum V. Baur S. Bay R. Beatty J. J. Becker K. -H. Tjus J. B. Bellenghi C. BenZvi S. Berley D. Bernardini E. Besson D. Z. Binder G. Bindig D. Blaufuss E. Blot S. Boser S. Botner O. Bottcher 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. Ridder S. D. 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. Furst P. Gaisser T. K. Gallagher J. Ganster E. Garrappa S. Gerhardt L. Ghadimi A. Glaser C. Glauch T. Glusenkamp 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. Kopke L. Kopper C. Kopper S. Koskinen D. J. Koundal P. Kovacevich M. Kowalski M. Krings K. Kruckl G. Kurahashi N. Kyriacou A. Gualda C. L. 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. L. 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. Nguyen L. V. Niederhausen H. Nisa M. U. Nowicki S. C. Nygren D. R. Pollmann A. O. Oehler M. Olivas A. O'Sullivan E. Pandya H. Pankova D. V. Park N. Parker G. K. Paudel E. N. Peiffer P. de los Heros C. P. Philippen S. Pieloth D. Pieper S. Pizzuto A. Plum M. Popovych Y. Porcelli A. Rodriguez M. P. 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 D. Cantu D. R. Safa I. Herrera S. E. S. Sandrock A. Sandroos J. Santander M. Sarker S. Sarkar S. Satalecka K. Scharf M. Schaufel M. Schieler H. Schlunder P. Schmidt T. Schneider A. Schneider J. Schroder 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. U. Valtonen-Mattila N. Vandenbroucke J. van Eijk D. van Eijndhoven N. Vannerom D. van Santen J. Verpoest S. Vraeghe M. 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 |
Calibration Cluster finding Data analysi Fitting method Neutrino detector Pattern recognition |
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. |
author2 |
Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I. Anton, G. Arguelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal, A. V. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baum, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K. -H. Tjus, J. B. Bellenghi, C. Benzvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
Abbasi R. Ackermann M. Adams J. Aguilar J. A. Ahlers M. Ahrens M. Alispach C. Alves A. A. Amin N. M. An R. Andeen K. Anderson T. Ansseau I. Anton G. Arguelles C. Axani S. Bai X. Balagopal A. V. Barbano A. Barwick S. W. Bastian B. Basu V. Baum V. Baur S. Bay R. Beatty J. J. Becker K. -H. Tjus J. B. Bellenghi C. BenZvi S. Berley D. Bernardini E. Besson D. Z. Binder G. Bindig D. Blaufuss E. Blot S. Boser S. Botner O. Bottcher 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. Ridder S. D. 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. Furst P. Gaisser T. K. Gallagher J. Ganster E. Garrappa S. Gerhardt L. Ghadimi A. Glaser C. Glauch T. Glusenkamp 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. Kopke L. Kopper C. Kopper S. Koskinen D. J. Koundal P. Kovacevich M. Kowalski M. Krings K. Kruckl G. Kurahashi N. Kyriacou A. Gualda C. L. 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. L. 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. Nguyen L. V. Niederhausen H. Nisa M. U. Nowicki S. C. Nygren D. R. Pollmann A. O. Oehler M. Olivas A. O'Sullivan E. Pandya H. Pankova D. V. Park N. Parker G. K. Paudel E. N. Peiffer P. de los Heros C. P. Philippen S. Pieloth D. Pieper S. Pizzuto A. Plum M. Popovych Y. Porcelli A. Rodriguez M. P. 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 D. Cantu D. R. Safa I. Herrera S. E. S. Sandrock A. Sandroos J. Santander M. Sarker S. Sarkar S. Satalecka K. Scharf M. Schaufel M. Schieler H. Schlunder P. Schmidt T. Schneider A. Schneider J. Schroder 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. U. Valtonen-Mattila N. Vandenbroucke J. van Eijk D. van Eijndhoven N. Vannerom D. van Santen J. Verpoest S. Vraeghe M. 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. Amin N. M. An R. Andeen K. Anderson T. Ansseau I. Anton G. Arguelles C. Axani S. Bai X. Balagopal A. V. Barbano A. Barwick S. W. Bastian B. Basu V. Baum V. Baur S. Bay R. Beatty J. J. Becker K. -H. Tjus J. B. Bellenghi C. BenZvi S. Berley D. Bernardini E. Besson D. Z. Binder G. Bindig D. Blaufuss E. Blot S. Boser S. Botner O. Bottcher 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. Ridder S. D. 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. Furst P. Gaisser T. K. Gallagher J. Ganster E. Garrappa S. Gerhardt L. Ghadimi A. Glaser C. Glauch T. Glusenkamp 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. Kopke L. Kopper C. Kopper S. Koskinen D. J. Koundal P. Kovacevich M. Kowalski M. Krings K. Kruckl G. Kurahashi N. Kyriacou A. Gualda C. L. 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. L. 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. Nguyen L. V. Niederhausen H. Nisa M. U. Nowicki S. C. Nygren D. R. Pollmann A. O. Oehler M. Olivas A. O'Sullivan E. Pandya H. Pankova D. V. Park N. Parker G. K. Paudel E. N. Peiffer P. de los Heros C. P. Philippen S. Pieloth D. Pieper S. Pizzuto A. Plum M. Popovych Y. Porcelli A. Rodriguez M. P. 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 D. Cantu D. R. Safa I. Herrera S. E. S. Sandrock A. Sandroos J. Santander M. Sarker S. Sarkar S. Satalecka K. Scharf M. Schaufel M. Schieler H. Schlunder P. Schmidt T. Schneider A. Schneider J. Schroder 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. U. Valtonen-Mattila N. Vandenbroucke J. van Eijk D. van Eijndhoven N. Vannerom D. van Santen J. Verpoest S. Vraeghe M. 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 |
publisher |
IOP Publishing Ltd |
publishDate |
2021 |
url |
http://hdl.handle.net/11577/3399771 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 |
geographic |
South Pole |
geographic_facet |
South Pole |
genre |
South pole |
genre_facet |
South pole |
op_relation |
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:000791154200002 volume:16 issue:7 firstpage:P07041 journal:JOURNAL OF INSTRUMENTATION http://hdl.handle.net/11577/3399771 doi:10.1088/1748-0221/16/07/P07041 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/scopus/2-s2.0-85112103983 |
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_ |
1790608234386554880 |
spelling |
ftunivpadovairis:oai:www.research.unipd.it:11577/3399771 2024-02-11T10:08:41+01:00 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. Amin N. M. An R. Andeen K. Anderson T. Ansseau I. Anton G. Arguelles C. Axani S. Bai X. Balagopal A. V. Barbano A. Barwick S. W. Bastian B. Basu V. Baum V. Baur S. Bay R. Beatty J. J. Becker K. -H. Tjus J. B. Bellenghi C. BenZvi S. Berley D. Bernardini E. Besson D. Z. Binder G. Bindig D. Blaufuss E. Blot S. Boser S. Botner O. Bottcher 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. Ridder S. D. 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. Furst P. Gaisser T. K. Gallagher J. Ganster E. Garrappa S. Gerhardt L. Ghadimi A. Glaser C. Glauch T. Glusenkamp 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. Kopke L. Kopper C. Kopper S. Koskinen D. J. Koundal P. Kovacevich M. Kowalski M. Krings K. Kruckl G. Kurahashi N. Kyriacou A. Gualda C. L. 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. L. 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. Nguyen L. V. Niederhausen H. Nisa M. U. Nowicki S. C. Nygren D. R. Pollmann A. O. Oehler M. Olivas A. O'Sullivan E. Pandya H. Pankova D. V. Park N. Parker G. K. Paudel E. N. Peiffer P. de los Heros C. P. Philippen S. Pieloth D. Pieper S. Pizzuto A. Plum M. Popovych Y. Porcelli A. Rodriguez M. P. 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 D. Cantu D. R. Safa I. Herrera S. E. S. Sandrock A. Sandroos J. Santander M. Sarker S. Sarkar S. Satalecka K. Scharf M. Schaufel M. Schieler H. Schlunder P. Schmidt T. Schneider A. Schneider J. Schroder 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. U. Valtonen-Mattila N. Vandenbroucke J. van Eijk D. van Eijndhoven N. Vannerom D. van Santen J. Verpoest S. Vraeghe M. 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. Abbasi, R. Ackermann, M. Adams, J. Aguilar, J. A. Ahlers, M. Ahrens, M. Alispach, C. Alves, A. A. Amin, N. M. An, R. Andeen, K. Anderson, T. Ansseau, I. Anton, G. Arguelles, C. Axani, S. Bai, X. Balagopal, A. V. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baum, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K. -H. Tjus, J. B. Bellenghi, C. Benzvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Bourbeau, E. Bourbeau, J. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Burgman, A. Busse, R. S. Campana, M. A. Chen, C. 2021 http://hdl.handle.net/11577/3399771 https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 eng eng IOP Publishing Ltd info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:000791154200002 volume:16 issue:7 firstpage:P07041 journal:JOURNAL OF INSTRUMENTATION http://hdl.handle.net/11577/3399771 doi:10.1088/1748-0221/16/07/P07041 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/scopus/2-s2.0-85112103983 Calibration Cluster finding Data analysi Fitting method Neutrino detector Pattern recognition info:eu-repo/semantics/article 2021 ftunivpadovairis https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07041 2024-01-17T17:48:31Z 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 Padua Research Archive (IRIS - Università degli Studi di Padova) South Pole Journal of Instrumentation 16 07 P07041 |