Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks

The IceCube Neutrino Observatory is a cubic-kilometer scale neutrino detector embedded in the Antarctic ice of the South Pole. In the near future, the detector will be augmented by extensions, such as the IceCube Upgrade and the planned Gen2 detector. The sparseness of observed light in the detector...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Ha Minh M., 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., Anton G., Arguelles C., Ashida Y., Axani S., Bai X., Balagopal A. V., Barbano A., Barwick S. W., Bastian B., Basu V., Baur S., Bay R., Beatty J. J., Becker K. -H., Becker Tjus J., Bellenghi C., BenZvi S., Berley D., Bernardini E., Besson D. Z., Binder G., Bindig D., Blaufuss E., Blot S., Boddenberg M., Bontempo F., Borowka J., Boser S., Botner O., Bottcher J., Bourbeau E., Bradascio F., Braun J., Bron S., Brostean-Kaiser J., Browne S., Burgman A., Burley R. T., Busse R. S., Campana M. A., Carnie-Bronca E. G., Chen C., Chirkin D., Choi K., Clark B. A., Clark K., Classen L., Coleman A., Collin G. H., Conrad J. M., Coppin P., Correa P., Cowen D. F., Cross R., Dappen C., Dave P., De Clercq C., DeLaunay J. J., Dembinski H., Deoskar K., De Ridder S., Desai A., Desiati P., de Vries K. D., de Wasseige G., de With M., DeYoung T., Dharani S., Diaz A., Diaz-Velez J. C., Dittmer M., Dujmovic H., Dunkman M., DuVernois M. A., Dvorak E., Ehrhardt T., Eller P., Engel R., Erpenbeck H., Evans J., Evenson P. A., Fan K. L., 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., Garcia A., Garrappa S., Gerhardt L., Ghadimi A., Glaser C., Glauch T., Glusenkamp T., Goldschmidt A., Gonzalez J. G., Goswami S., Grant D., Gregoire T., Griswold S., Gunduz M., Gunther C., Haack C., Hallgren A., Halliday R., Halve L., Halzen F., 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., 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., Kin K., Kintscher T., Kiryluk J., Klein S. R., Koirala R., Kolanoski H., Kontrimas T., Kopke L., Kopper C., Kopper S., Koskinen D. J., Koundal P., Kovacevich M., Kowalski M., Kozynets T., Kun E., Kurahashi N., Lad N., Lagunas Gualda C., Lanfranchi J. L., Larson M. J., Lauber F., Lazar J. P., Lee J. W., Leonard K., Leszczynska A., Li Y., Lincetto M., Liu Q. R., Liubarska M., Lohfink E., Lozano Mariscal C. J., Lu L., Lucarelli F., Ludwig A., Luszczak W., Lyu Y., Ma W. Y., Madsen J., Mahn K. B. M., Makino Y., Mancina S., Maris I. C., Maruyama R., Mase K., McElroy T., McNally F., Mead J. V., Meagher K., Medina A., Meier M., Meighen-Berger S., Micallef J., Mockler D., Montaruli T., Moore R. W., 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., Obertacke Pollmann A., Oehler M., Olivas A., O'Sullivan E., Pandya H., Pankova D. V., Park N., Parker G. K., Paudel E. N., Paul L., Perez de los Heros C., Peters L., Peterson J., Philippen S., Pieloth D., Pieper S., Pittermann M., Pizzuto A., Plum M., Popovych Y., Porcelli A., Prado Rodriguez M., Price P. B., Pries B., Przybylski G. T., Raab C., Raissi A., Rameez M., Rawlins K., Rea I. C., Rehman A., Reichherzer P., Reimann R., Renzi G., Resconi E., Reusch S., Rhode W., Richman M., Riedel B., Roberts E. J., Robertson S., Roellinghoff G., Rongen M., Rott C., Ruhe T., Ryckbosch D., Rysewyk Cantu D., Safa I., Saffer J., Sanchez Herrera S. E., Sandrock A., Sandroos J., Santander M., Sarkar S., Satalecka K., Scharf M., Schaufel M., Schieler H., Schindler S., Schlunder P., Schmidt T., Schneider A., Schneider J., Schroder F. G., Schumacher L., Schwefer G., Sclafani S., Seckel D., Seunarine S., Sharma A., Shefali S., Silva M., Skrzypek B., Smithers B., Snihur R., Soedingrekso J., Soldin D., Spannfellner C., Spiczak G. M., Spiering C., Stachurska J., Stamatikos M., Stanev T., Stein R., Stettner J., Steuer A., Stezelberger T., 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., Unland Elorrieta M. A., Valtonen-Mattila N., Vandenbroucke J., van Eijndhoven N., Vannerom D., van Santen J., Verpoest S., Vraeghe M., Walck C., Watson T. B., Weaver C., Weigel P., Weindl A., Weiss M. J., Weldert J., Wendt C., Werthebach J., Weyrauch M., Whitehorn N., Wiebusch C. H., Williams D. R., Wolf M., Woschnagg K., Wrede G., Wulff J., Xu X. W., Xu Y., Yanez J. P., Yoshida S., Yu S., Yuan T., Zhang Z.
Other Authors: Ha Minh, M., 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., Anton, G., Arguelles, C., Ashida, Y., Axani, S., Bai, X., Balagopal, A. V., Barbano, A., Barwick, S. W., Bastian, B., Basu, V., Baur, S., Bay, R., Beatty, J. J., Becker, K. -H., Becker Tjus, J., Bellenghi, C., Benzvi, S., Berley, D., Bernardini, E., Besson, D. Z., Binder, G., Bindig, D., Blaufuss, E., Blot, S., Boddenberg, M., Bontempo, F., Borowka, J., Boser, S., Botner, O., Bottcher, J., Bourbeau, E., Bradascio, F., Braun, J., Bron, S., Brostean-Kaiser, J., Browne, S., Burgman, A.
Format: Conference Object
Language:English
Published: Sissa Medialab Srl 2022
Subjects:
Online Access:https://hdl.handle.net/11577/3468106
id ftunivpadovairis:oai:www.research.unipd.it:11577/3468106
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Padua Research Archive (IRIS - Università degli Studi di Padova)
op_collection_id ftunivpadovairis
language English
description The IceCube Neutrino Observatory is a cubic-kilometer scale neutrino detector embedded in the Antarctic ice of the South Pole. In the near future, the detector will be augmented by extensions, such as the IceCube Upgrade and the planned Gen2 detector. The sparseness of observed light in the detector for low-energy events, and the irregular detector geometry, have always been a challenge to the reconstruction of the detected neutrinos’ parameters of interest. This challenge remains with the IceCube Upgrade, currently under construction, which introduces seven new detector strings with novel detector modules. The Upgrade modules will increase the detection rate of low-energy events and allow us to further constrain neutrino oscillation physics. However, the geometry of these modules render existing traditional reconstruction algorithms more difficult to use. We introduce a new reconstruction algorithm based on Graph Neural Networks, which we use to reconstruct neutrino events at much faster processing times than the traditional algorithms, while providing comparable resolution. We show that our algorithm is applicable not only to reconstructing data of the current IceCube detector, but also simulated events for next-generation extensions, such as the IceCube Upgrade.
author2 Ha Minh, M.
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.
Anton, G.
Arguelles, C.
Ashida, Y.
Axani, S.
Bai, X.
Balagopal, A. V.
Barbano, A.
Barwick, S. W.
Bastian, B.
Basu, V.
Baur, S.
Bay, R.
Beatty, J. J.
Becker, K. -H.
Becker Tjus, J.
Bellenghi, C.
Benzvi, S.
Berley, D.
Bernardini, E.
Besson, D. Z.
Binder, G.
Bindig, D.
Blaufuss, E.
Blot, S.
Boddenberg, M.
Bontempo, F.
Borowka, J.
Boser, S.
Botner, O.
Bottcher, J.
Bourbeau, E.
Bradascio, F.
Braun, J.
Bron, S.
Brostean-Kaiser, J.
Browne, S.
Burgman, A.
format Conference Object
author Ha Minh M.
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.
Anton G.
Arguelles C.
Ashida Y.
Axani S.
Bai X.
Balagopal A. V.
Barbano A.
Barwick S. W.
Bastian B.
Basu V.
Baur S.
Bay R.
Beatty J. J.
Becker K. -H.
Becker Tjus J.
Bellenghi C.
BenZvi S.
Berley D.
Bernardini E.
Besson D. Z.
Binder G.
Bindig D.
Blaufuss E.
Blot S.
Boddenberg M.
Bontempo F.
Borowka J.
Boser S.
Botner O.
Bottcher J.
Bourbeau E.
Bradascio F.
Braun J.
Bron S.
Brostean-Kaiser J.
Browne S.
Burgman A.
Burley R. T.
Busse R. S.
Campana M. A.
Carnie-Bronca E. G.
Chen C.
Chirkin D.
Choi K.
Clark B. A.
Clark K.
Classen L.
Coleman A.
Collin G. H.
Conrad J. M.
Coppin P.
Correa P.
Cowen D. F.
Cross R.
Dappen C.
Dave P.
De Clercq C.
DeLaunay J. J.
Dembinski H.
Deoskar K.
De Ridder S.
Desai A.
Desiati P.
de Vries K. D.
de Wasseige G.
de With M.
DeYoung T.
Dharani S.
Diaz A.
Diaz-Velez J. C.
Dittmer M.
Dujmovic H.
Dunkman M.
DuVernois M. A.
Dvorak E.
Ehrhardt T.
Eller P.
Engel R.
Erpenbeck H.
Evans J.
Evenson P. A.
Fan K. L.
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.
Garcia A.
Garrappa S.
Gerhardt L.
Ghadimi A.
Glaser C.
Glauch T.
Glusenkamp T.
Goldschmidt A.
Gonzalez J. G.
Goswami S.
Grant D.
Gregoire T.
Griswold S.
Gunduz M.
Gunther C.
Haack C.
Hallgren A.
Halliday R.
Halve L.
Halzen F.
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.
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.
Kin K.
Kintscher T.
Kiryluk J.
Klein S. R.
Koirala R.
Kolanoski H.
Kontrimas T.
Kopke L.
Kopper C.
Kopper S.
Koskinen D. J.
Koundal P.
Kovacevich M.
Kowalski M.
Kozynets T.
Kun E.
Kurahashi N.
Lad N.
Lagunas Gualda C.
Lanfranchi J. L.
Larson M. J.
Lauber F.
Lazar J. P.
Lee J. W.
Leonard K.
Leszczynska A.
Li Y.
Lincetto M.
Liu Q. R.
Liubarska M.
Lohfink E.
Lozano Mariscal C. J.
Lu L.
Lucarelli F.
Ludwig A.
Luszczak W.
Lyu Y.
Ma W. Y.
Madsen J.
Mahn K. B. M.
Makino Y.
Mancina S.
Maris I. C.
Maruyama R.
Mase K.
McElroy T.
McNally F.
Mead J. V.
Meagher K.
Medina A.
Meier M.
Meighen-Berger S.
Micallef J.
Mockler D.
Montaruli T.
Moore R. W.
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.
Obertacke Pollmann A.
Oehler M.
Olivas A.
O'Sullivan E.
Pandya H.
Pankova D. V.
Park N.
Parker G. K.
Paudel E. N.
Paul L.
Perez de los Heros C.
Peters L.
Peterson J.
Philippen S.
Pieloth D.
Pieper S.
Pittermann M.
Pizzuto A.
Plum M.
Popovych Y.
Porcelli A.
Prado Rodriguez M.
Price P. B.
Pries B.
Przybylski G. T.
Raab C.
Raissi A.
Rameez M.
Rawlins K.
Rea I. C.
Rehman A.
Reichherzer P.
Reimann R.
Renzi G.
Resconi E.
Reusch S.
Rhode W.
Richman M.
Riedel B.
Roberts E. J.
Robertson S.
Roellinghoff G.
Rongen M.
Rott C.
Ruhe T.
Ryckbosch D.
Rysewyk Cantu D.
Safa I.
Saffer J.
Sanchez Herrera S. E.
Sandrock A.
Sandroos J.
Santander M.
Sarkar S.
Satalecka K.
Scharf M.
Schaufel M.
Schieler H.
Schindler S.
Schlunder P.
Schmidt T.
Schneider A.
Schneider J.
Schroder F. G.
Schumacher L.
Schwefer G.
Sclafani S.
Seckel D.
Seunarine S.
Sharma A.
Shefali S.
Silva M.
Skrzypek B.
Smithers B.
Snihur R.
Soedingrekso J.
Soldin D.
Spannfellner C.
Spiczak G. M.
Spiering C.
Stachurska J.
Stamatikos M.
Stanev T.
Stein R.
Stettner J.
Steuer A.
Stezelberger T.
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.
Unland Elorrieta M. A.
Valtonen-Mattila N.
Vandenbroucke J.
van Eijndhoven N.
Vannerom D.
van Santen J.
Verpoest S.
Vraeghe M.
Walck C.
Watson T. B.
Weaver C.
Weigel P.
Weindl A.
Weiss M. J.
Weldert J.
Wendt C.
Werthebach J.
Weyrauch M.
Whitehorn N.
Wiebusch C. H.
Williams D. R.
Wolf M.
Woschnagg K.
Wrede G.
Wulff J.
Xu X. W.
Xu Y.
Yanez J. P.
Yoshida S.
Yu S.
Yuan T.
Zhang Z.
spellingShingle Ha Minh M.
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.
Anton G.
Arguelles C.
Ashida Y.
Axani S.
Bai X.
Balagopal A. V.
Barbano A.
Barwick S. W.
Bastian B.
Basu V.
Baur S.
Bay R.
Beatty J. J.
Becker K. -H.
Becker Tjus J.
Bellenghi C.
BenZvi S.
Berley D.
Bernardini E.
Besson D. Z.
Binder G.
Bindig D.
Blaufuss E.
Blot S.
Boddenberg M.
Bontempo F.
Borowka J.
Boser S.
Botner O.
Bottcher J.
Bourbeau E.
Bradascio F.
Braun J.
Bron S.
Brostean-Kaiser J.
Browne S.
Burgman A.
Burley R. T.
Busse R. S.
Campana M. A.
Carnie-Bronca E. G.
Chen C.
Chirkin D.
Choi K.
Clark B. A.
Clark K.
Classen L.
Coleman A.
Collin G. H.
Conrad J. M.
Coppin P.
Correa P.
Cowen D. F.
Cross R.
Dappen C.
Dave P.
De Clercq C.
DeLaunay J. J.
Dembinski H.
Deoskar K.
De Ridder S.
Desai A.
Desiati P.
de Vries K. D.
de Wasseige G.
de With M.
DeYoung T.
Dharani S.
Diaz A.
Diaz-Velez J. C.
Dittmer M.
Dujmovic H.
Dunkman M.
DuVernois M. A.
Dvorak E.
Ehrhardt T.
Eller P.
Engel R.
Erpenbeck H.
Evans J.
Evenson P. A.
Fan K. L.
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.
Garcia A.
Garrappa S.
Gerhardt L.
Ghadimi A.
Glaser C.
Glauch T.
Glusenkamp T.
Goldschmidt A.
Gonzalez J. G.
Goswami S.
Grant D.
Gregoire T.
Griswold S.
Gunduz M.
Gunther C.
Haack C.
Hallgren A.
Halliday R.
Halve L.
Halzen F.
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.
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.
Kin K.
Kintscher T.
Kiryluk J.
Klein S. R.
Koirala R.
Kolanoski H.
Kontrimas T.
Kopke L.
Kopper C.
Kopper S.
Koskinen D. J.
Koundal P.
Kovacevich M.
Kowalski M.
Kozynets T.
Kun E.
Kurahashi N.
Lad N.
Lagunas Gualda C.
Lanfranchi J. L.
Larson M. J.
Lauber F.
Lazar J. P.
Lee J. W.
Leonard K.
Leszczynska A.
Li Y.
Lincetto M.
Liu Q. R.
Liubarska M.
Lohfink E.
Lozano Mariscal C. J.
Lu L.
Lucarelli F.
Ludwig A.
Luszczak W.
Lyu Y.
Ma W. Y.
Madsen J.
Mahn K. B. M.
Makino Y.
Mancina S.
Maris I. C.
Maruyama R.
Mase K.
McElroy T.
McNally F.
Mead J. V.
Meagher K.
Medina A.
Meier M.
Meighen-Berger S.
Micallef J.
Mockler D.
Montaruli T.
Moore R. W.
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.
Obertacke Pollmann A.
Oehler M.
Olivas A.
O'Sullivan E.
Pandya H.
Pankova D. V.
Park N.
Parker G. K.
Paudel E. N.
Paul L.
Perez de los Heros C.
Peters L.
Peterson J.
Philippen S.
Pieloth D.
Pieper S.
Pittermann M.
Pizzuto A.
Plum M.
Popovych Y.
Porcelli A.
Prado Rodriguez M.
Price P. B.
Pries B.
Przybylski G. T.
Raab C.
Raissi A.
Rameez M.
Rawlins K.
Rea I. C.
Rehman A.
Reichherzer P.
Reimann R.
Renzi G.
Resconi E.
Reusch S.
Rhode W.
Richman M.
Riedel B.
Roberts E. J.
Robertson S.
Roellinghoff G.
Rongen M.
Rott C.
Ruhe T.
Ryckbosch D.
Rysewyk Cantu D.
Safa I.
Saffer J.
Sanchez Herrera S. E.
Sandrock A.
Sandroos J.
Santander M.
Sarkar S.
Satalecka K.
Scharf M.
Schaufel M.
Schieler H.
Schindler S.
Schlunder P.
Schmidt T.
Schneider A.
Schneider J.
Schroder F. G.
Schumacher L.
Schwefer G.
Sclafani S.
Seckel D.
Seunarine S.
Sharma A.
Shefali S.
Silva M.
Skrzypek B.
Smithers B.
Snihur R.
Soedingrekso J.
Soldin D.
Spannfellner C.
Spiczak G. M.
Spiering C.
Stachurska J.
Stamatikos M.
Stanev T.
Stein R.
Stettner J.
Steuer A.
Stezelberger T.
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.
Unland Elorrieta M. A.
Valtonen-Mattila N.
Vandenbroucke J.
van Eijndhoven N.
Vannerom D.
van Santen J.
Verpoest S.
Vraeghe M.
Walck C.
Watson T. B.
Weaver C.
Weigel P.
Weindl A.
Weiss M. J.
Weldert J.
Wendt C.
Werthebach J.
Weyrauch M.
Whitehorn N.
Wiebusch C. H.
Williams D. R.
Wolf M.
Woschnagg K.
Wrede G.
Wulff J.
Xu X. W.
Xu Y.
Yanez J. P.
Yoshida S.
Yu S.
Yuan T.
Zhang Z.
Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks
author_facet Ha Minh M.
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.
Anton G.
Arguelles C.
Ashida Y.
Axani S.
Bai X.
Balagopal A. V.
Barbano A.
Barwick S. W.
Bastian B.
Basu V.
Baur S.
Bay R.
Beatty J. J.
Becker K. -H.
Becker Tjus J.
Bellenghi C.
BenZvi S.
Berley D.
Bernardini E.
Besson D. Z.
Binder G.
Bindig D.
Blaufuss E.
Blot S.
Boddenberg M.
Bontempo F.
Borowka J.
Boser S.
Botner O.
Bottcher J.
Bourbeau E.
Bradascio F.
Braun J.
Bron S.
Brostean-Kaiser J.
Browne S.
Burgman A.
Burley R. T.
Busse R. S.
Campana M. A.
Carnie-Bronca E. G.
Chen C.
Chirkin D.
Choi K.
Clark B. A.
Clark K.
Classen L.
Coleman A.
Collin G. H.
Conrad J. M.
Coppin P.
Correa P.
Cowen D. F.
Cross R.
Dappen C.
Dave P.
De Clercq C.
DeLaunay J. J.
Dembinski H.
Deoskar K.
De Ridder S.
Desai A.
Desiati P.
de Vries K. D.
de Wasseige G.
de With M.
DeYoung T.
Dharani S.
Diaz A.
Diaz-Velez J. C.
Dittmer M.
Dujmovic H.
Dunkman M.
DuVernois M. A.
Dvorak E.
Ehrhardt T.
Eller P.
Engel R.
Erpenbeck H.
Evans J.
Evenson P. A.
Fan K. L.
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.
Garcia A.
Garrappa S.
Gerhardt L.
Ghadimi A.
Glaser C.
Glauch T.
Glusenkamp T.
Goldschmidt A.
Gonzalez J. G.
Goswami S.
Grant D.
Gregoire T.
Griswold S.
Gunduz M.
Gunther C.
Haack C.
Hallgren A.
Halliday R.
Halve L.
Halzen F.
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.
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.
Kin K.
Kintscher T.
Kiryluk J.
Klein S. R.
Koirala R.
Kolanoski H.
Kontrimas T.
Kopke L.
Kopper C.
Kopper S.
Koskinen D. J.
Koundal P.
Kovacevich M.
Kowalski M.
Kozynets T.
Kun E.
Kurahashi N.
Lad N.
Lagunas Gualda C.
Lanfranchi J. L.
Larson M. J.
Lauber F.
Lazar J. P.
Lee J. W.
Leonard K.
Leszczynska A.
Li Y.
Lincetto M.
Liu Q. R.
Liubarska M.
Lohfink E.
Lozano Mariscal C. J.
Lu L.
Lucarelli F.
Ludwig A.
Luszczak W.
Lyu Y.
Ma W. Y.
Madsen J.
Mahn K. B. M.
Makino Y.
Mancina S.
Maris I. C.
Maruyama R.
Mase K.
McElroy T.
McNally F.
Mead J. V.
Meagher K.
Medina A.
Meier M.
Meighen-Berger S.
Micallef J.
Mockler D.
Montaruli T.
Moore R. W.
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.
Obertacke Pollmann A.
Oehler M.
Olivas A.
O'Sullivan E.
Pandya H.
Pankova D. V.
Park N.
Parker G. K.
Paudel E. N.
Paul L.
Perez de los Heros C.
Peters L.
Peterson J.
Philippen S.
Pieloth D.
Pieper S.
Pittermann M.
Pizzuto A.
Plum M.
Popovych Y.
Porcelli A.
Prado Rodriguez M.
Price P. B.
Pries B.
Przybylski G. T.
Raab C.
Raissi A.
Rameez M.
Rawlins K.
Rea I. C.
Rehman A.
Reichherzer P.
Reimann R.
Renzi G.
Resconi E.
Reusch S.
Rhode W.
Richman M.
Riedel B.
Roberts E. J.
Robertson S.
Roellinghoff G.
Rongen M.
Rott C.
Ruhe T.
Ryckbosch D.
Rysewyk Cantu D.
Safa I.
Saffer J.
Sanchez Herrera S. E.
Sandrock A.
Sandroos J.
Santander M.
Sarkar S.
Satalecka K.
Scharf M.
Schaufel M.
Schieler H.
Schindler S.
Schlunder P.
Schmidt T.
Schneider A.
Schneider J.
Schroder F. G.
Schumacher L.
Schwefer G.
Sclafani S.
Seckel D.
Seunarine S.
Sharma A.
Shefali S.
Silva M.
Skrzypek B.
Smithers B.
Snihur R.
Soedingrekso J.
Soldin D.
Spannfellner C.
Spiczak G. M.
Spiering C.
Stachurska J.
Stamatikos M.
Stanev T.
Stein R.
Stettner J.
Steuer A.
Stezelberger T.
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.
Unland Elorrieta M. A.
Valtonen-Mattila N.
Vandenbroucke J.
van Eijndhoven N.
Vannerom D.
van Santen J.
Verpoest S.
Vraeghe M.
Walck C.
Watson T. B.
Weaver C.
Weigel P.
Weindl A.
Weiss M. J.
Weldert J.
Wendt C.
Werthebach J.
Weyrauch M.
Whitehorn N.
Wiebusch C. H.
Williams D. R.
Wolf M.
Woschnagg K.
Wrede G.
Wulff J.
Xu X. W.
Xu Y.
Yanez J. P.
Yoshida S.
Yu S.
Yuan T.
Zhang Z.
author_sort Ha Minh M.
title Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks
title_short Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks
title_full Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks
title_fullStr Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks
title_full_unstemmed Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks
title_sort reconstruction of neutrino events in icecube using graph neural networks
publisher Sissa Medialab Srl
publishDate 2022
url https://hdl.handle.net/11577/3468106
geographic Antarctic
South Pole
The Antarctic
geographic_facet Antarctic
South Pole
The Antarctic
genre Antarc*
Antarctic
South pole
South pole
genre_facet Antarc*
Antarctic
South pole
South pole
op_relation info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:001081844903002
ispartofbook:Proceedings of Science
37th International Cosmic Ray Conference, ICRC 2021
volume:395
journal:POS PROCEEDINGS OF SCIENCE
https://hdl.handle.net/11577/3468106
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/scopus/2-s2.0-85145007684
_version_ 1790593082607009792
spelling ftunivpadovairis:oai:www.research.unipd.it:11577/3468106 2024-02-11T09:57:32+01:00 Reconstruction of Neutrino Events in IceCube using Graph Neural Networks Ha Minh M. 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. Anton G. Arguelles C. Ashida Y. Axani S. Bai X. Balagopal A. V. Barbano A. Barwick S. W. Bastian B. Basu V. Baur S. Bay R. Beatty J. J. Becker K. -H. Becker Tjus J. Bellenghi C. BenZvi S. Berley D. Bernardini E. Besson D. Z. Binder G. Bindig D. Blaufuss E. Blot S. Boddenberg M. Bontempo F. Borowka J. Boser S. Botner O. Bottcher J. Bourbeau E. Bradascio F. Braun J. Bron S. Brostean-Kaiser J. Browne S. Burgman A. Burley R. T. Busse R. S. Campana M. A. Carnie-Bronca E. G. Chen C. Chirkin D. Choi K. Clark B. A. Clark K. Classen L. Coleman A. Collin G. H. Conrad J. M. Coppin P. Correa P. Cowen D. F. Cross R. Dappen C. Dave P. De Clercq C. DeLaunay J. J. Dembinski H. Deoskar K. De Ridder S. Desai A. Desiati P. de Vries K. D. de Wasseige G. de With M. DeYoung T. Dharani S. Diaz A. Diaz-Velez J. C. Dittmer M. Dujmovic H. Dunkman M. DuVernois M. A. Dvorak E. Ehrhardt T. Eller P. Engel R. Erpenbeck H. Evans J. Evenson P. A. Fan K. L. 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. Garcia A. Garrappa S. Gerhardt L. Ghadimi A. Glaser C. Glauch T. Glusenkamp T. Goldschmidt A. Gonzalez J. G. Goswami S. Grant D. Gregoire T. Griswold S. Gunduz M. Gunther C. Haack C. Hallgren A. Halliday R. Halve L. Halzen F. 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. 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. Kin K. Kintscher T. Kiryluk J. Klein S. R. Koirala R. Kolanoski H. Kontrimas T. Kopke L. Kopper C. Kopper S. Koskinen D. J. Koundal P. Kovacevich M. Kowalski M. Kozynets T. Kun E. Kurahashi N. Lad N. Lagunas Gualda C. Lanfranchi J. L. Larson M. J. Lauber F. Lazar J. P. Lee J. W. Leonard K. Leszczynska A. Li Y. Lincetto M. Liu Q. R. Liubarska M. Lohfink E. Lozano Mariscal C. J. Lu L. Lucarelli F. Ludwig A. Luszczak W. Lyu Y. Ma W. Y. Madsen J. Mahn K. B. M. Makino Y. Mancina S. Maris I. C. Maruyama R. Mase K. McElroy T. McNally F. Mead J. V. Meagher K. Medina A. Meier M. Meighen-Berger S. Micallef J. Mockler D. Montaruli T. Moore R. W. 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. Obertacke Pollmann A. Oehler M. Olivas A. O'Sullivan E. Pandya H. Pankova D. V. Park N. Parker G. K. Paudel E. N. Paul L. Perez de los Heros C. Peters L. Peterson J. Philippen S. Pieloth D. Pieper S. Pittermann M. Pizzuto A. Plum M. Popovych Y. Porcelli A. Prado Rodriguez M. Price P. B. Pries B. Przybylski G. T. Raab C. Raissi A. Rameez M. Rawlins K. Rea I. C. Rehman A. Reichherzer P. Reimann R. Renzi G. Resconi E. Reusch S. Rhode W. Richman M. Riedel B. Roberts E. J. Robertson S. Roellinghoff G. Rongen M. Rott C. Ruhe T. Ryckbosch D. Rysewyk Cantu D. Safa I. Saffer J. Sanchez Herrera S. E. Sandrock A. Sandroos J. Santander M. Sarkar S. Satalecka K. Scharf M. Schaufel M. Schieler H. Schindler S. Schlunder P. Schmidt T. Schneider A. Schneider J. Schroder F. G. Schumacher L. Schwefer G. Sclafani S. Seckel D. Seunarine S. Sharma A. Shefali S. Silva M. Skrzypek B. Smithers B. Snihur R. Soedingrekso J. Soldin D. Spannfellner C. Spiczak G. M. Spiering C. Stachurska J. Stamatikos M. Stanev T. Stein R. Stettner J. Steuer A. Stezelberger T. 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. Unland Elorrieta M. A. Valtonen-Mattila N. Vandenbroucke J. van Eijndhoven N. Vannerom D. van Santen J. Verpoest S. Vraeghe M. Walck C. Watson T. B. Weaver C. Weigel P. Weindl A. Weiss M. J. Weldert J. Wendt C. Werthebach J. Weyrauch M. Whitehorn N. Wiebusch C. H. Williams D. R. Wolf M. Woschnagg K. Wrede G. Wulff J. Xu X. W. Xu Y. Yanez J. P. Yoshida S. Yu S. Yuan T. Zhang Z. Ha Minh, M. 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. Anton, G. Arguelles, C. Ashida, Y. Axani, S. Bai, X. Balagopal, A. V. Barbano, A. Barwick, S. W. Bastian, B. Basu, V. Baur, S. Bay, R. Beatty, J. J. Becker, K. -H. Becker Tjus, J. Bellenghi, C. Benzvi, S. Berley, D. Bernardini, E. Besson, D. Z. Binder, G. Bindig, D. Blaufuss, E. Blot, S. Boddenberg, M. Bontempo, F. Borowka, J. Boser, S. Botner, O. Bottcher, J. Bourbeau, E. Bradascio, F. Braun, J. Bron, S. Brostean-Kaiser, J. Browne, S. Burgman, A. 2022 https://hdl.handle.net/11577/3468106 eng eng Sissa Medialab Srl info:eu-repo/semantics/altIdentifier/wos/WOS:001081844903002 ispartofbook:Proceedings of Science 37th International Cosmic Ray Conference, ICRC 2021 volume:395 journal:POS PROCEEDINGS OF SCIENCE https://hdl.handle.net/11577/3468106 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/scopus/2-s2.0-85145007684 info:eu-repo/semantics/conferenceObject 2022 ftunivpadovairis 2024-01-24T17:32:04Z The IceCube Neutrino Observatory is a cubic-kilometer scale neutrino detector embedded in the Antarctic ice of the South Pole. In the near future, the detector will be augmented by extensions, such as the IceCube Upgrade and the planned Gen2 detector. The sparseness of observed light in the detector for low-energy events, and the irregular detector geometry, have always been a challenge to the reconstruction of the detected neutrinos’ parameters of interest. This challenge remains with the IceCube Upgrade, currently under construction, which introduces seven new detector strings with novel detector modules. The Upgrade modules will increase the detection rate of low-energy events and allow us to further constrain neutrino oscillation physics. However, the geometry of these modules render existing traditional reconstruction algorithms more difficult to use. We introduce a new reconstruction algorithm based on Graph Neural Networks, which we use to reconstruct neutrino events at much faster processing times than the traditional algorithms, while providing comparable resolution. We show that our algorithm is applicable not only to reconstructing data of the current IceCube detector, but also simulated events for next-generation extensions, such as the IceCube Upgrade. Conference Object Antarc* Antarctic South pole South pole Padua Research Archive (IRIS - Università degli Studi di Padova) Antarctic South Pole The Antarctic