Neutrino interaction classification with a convolutional neural network in the DUNE far detector
In: Collaboration, DUNE, Abi, B, Acciarri, R et al. (973 more authors) (2020) Neutrino interaction classification with a convolutional neural network in the DUNE far detector. Physical Review D, 102 (9). 092003, 2020
Online
academicJournal
Zugriff:
The Deep Underground Neutrino Experiment is a next-generation neutrino oscillation experiment that aims to measure CP-violation in the neutrino sector as part of a wider physics program. A deep learning approach based on a convolutional neural network has been developed to provide highly efficient and pure selections of electron neutrino and muon neutrino charged-current interactions. The electron neutrino (antineutrino) selection efficiency peaks at 90% (94%) and exceeds 85% (90%) for reconstructed neutrino energies between 2–5 GeV. The muon neutrino (antineutrino) event selection is found to have a maximum efficiency of 96% (97%) and exceeds 90% (95%) efficiency for reconstructed neutrino energies above 2 GeV. When considering all electron neutrino and antineutrino interactions as signal, a selection purity of 90% is achieved. These event selections are critical to maximize the sensitivity of the experiment to CP-violating effects.
| Titel: |
Neutrino interaction classification with a convolutional neural network in the DUNE far detector
|
|---|---|
| Autor/in / Beteiligte Person: | Collaboration, DUNE ; Abi, B ; Acciarri, R ; Acero, MA ; Adamov, G ; Adams, D ; Adinolfi, M ; Ahmad, Z ; Ahmed, J ; Alion, T ; Monsalve, SA ; Alt, C ; Anderson, J ; Andreopoulos, C ; Andrews, MP ; Andrianala, F ; Andringa, S ; Ankowski, A ; Antonova, M ; Antusch, S ; Aranda-Fernandez, A ; Ariga, A ; Arnold, LO ; Arroyave, MA ; Asaadi, J ; Aurisano, A ; Aushev, V ; Autiero, D ; Azfar, F ; Back, H ; Back, JJ ; Backhouse, C ; Baesso, P ; Bagby, L ; Bajou, R ; Balasubramanian, S ; Baldi, P ; Bambah, B ; Barao, F ; Barenboim, G ; Barker, GJ ; Barkhouse, W ; Barnes, C ; Barr, G ; Monarca, JB ; Barros, N ; Barrow, JL ; Bashyal, A ; Basque, V ; Bay, F ; Alba, JLB ; Beacom, JF ; Bechetoille, E ; Behera, B ; Bellantoni, L ; Bellettini, G ; Bellini, V ; Beltramello, O ; Belver, D ; Benekos, N ; Neves, FB ; Berger, J ; Berkman, S ; Bernardini, P ; Berner, RM ; Berns, H ; Bertolucci, S ; Betancourt, M ; Bezawada, Y ; Bhattacharjee, M ; Bhuyan, B ; Biagi, S ; Bian, J ; Biassoni, M ; Biery, K ; Bilki, B ; Bishai, M ; Bitadze, A ; Blake, A ; Siffert, BB ; Blaszczyk, FDM ; Blazey, GC ; Blucher, E ; Boissevain, J ; Bolognesi, S ; Bolton, T ; Bonesini, M ; Bongrand, M ; Bonini, F ; Booth, A ; Booth, C ; Bordoni, S ; Borkum, A ; Boschi, T ; Bostan, N ; Bour, P ; Boyd, SB ; Boyden, D ; Bracinik, J ; Braga, D ; Brailsford, D ; Brandt, A ; Bremer, J ; Brew, C ; Brianne, E ; Brice, SJ ; Brizzolari, C ; Bromberg, C ; Brooijmans, G ; Brooke, J ; Bross, A ; Brunetti, G ; Buchanan, N ; Budd, H ; Caiulo, D ; Calafiura, P ; Calcutt, J ; Calin, M ; Calvez, S ; Calvo, E ; Camilleri, L ; Caminata, A ; Campanelli, M ; Caratelli, D ; Carini, G ; Carlus, B ; Carniti, P ; Terrazas, IC ; Carranza, H ; Castillo, A ; Castromonte, C ; Cattadori, C ; Cavalier, F ; Cavanna, F ; Centro, S ; Cerati, G ; Cervelli, A ; Villanueva, AC ; Chalifour, M ; Chang, C ; Chardonnet, E ; Chatterjee, A ; Chattopadhyay, S ; Chaves, J ; Chen, H ; Chen, M ; Chen, Y ; Cherdack, D ; Chi, C ; Childress, S ; Chiriacescu, A ; Cho, K ; Choubey, S ; Christensen, A ; Christian, D ; Christodoulou, G ; Church, E ; Clarke, P ; Coan, TE ; Cocco, AG ; Coelho, JAB ; Conley, E ; Conrad, JM ; Convery, M ; Corwin, L ; Cotte, P ; Cremaldi, L ; Cremonesi, L ; Crespo-Anadón, JI ; Cristaldo, E ; Cross, R ; Cuesta, C ; Cui, Y ; Cussans, D ; Dabrowski, M ; Motta, HD ; Peres, LDS ; David, C ; David, Q ; Davies, GS ; Davini, S ; Dawson, J ; De, K ; Almeida, RMD ; Debbins, P ; Bonis, ID ; Decowski, MP ; Gouvêa, AD ; Holanda, PCD ; Astiz, ILDI ; Deisting, A ; Jong, PD ; Delbart, A ; Delepine, D ; Delgado, M ; Dell'Acqua, A ; Lurgio, PD ; Neto, JRTDM ; DeMuth, DM ; Dennis, S ; Densham, C ; Deptuch, G ; Roeck, AD ; Romeri, VD ; Vries, JJD ; Dharmapalan, R ; Dias, M ; Diaz, F ; Díaz, JS ; Domizio, SD ; Giulio, LD ; Ding, P ; Noto, LD ; Distefano, C ; Diurba, R ; Diwan, M ; Djurcic, Z ; Dokania, N ; Dolinski, MJ ; Domine, L ; Douglas, D ; Drielsma, F ; Duchesneau, D ; Duffy, K ; Dunne, P ; Durkin, T ; Duyang, H ; Dvornikov, O ; Dwyer, DA ; Dyshkant, AS ; Eads, M ; Edmunds, D ; Eisch, J ; Emery, S ; Ereditato, A ; Escobar, CO ; Sanchez, LE ; Evans, JJ ; Ewart, E ; Ezeribe, AC ; Fahey, K ; Falcone, A ; Farnese, C ; Farzan, Y ; Felix, J ; Fernandez-Martinez, E ; Menendez, PF ; Ferraro, F ; Fields, L ; Filkins, A ; Filthaut, F ; Fitzpatrick, RS ; Flanagan, W ; Fleming, B ; Flight, R ; Fowler, J ; Fox, W ; Franc, J ; Francis, K ; Franco, D ; Freeman, J ; Freestone, J ; Fried, J ; Friedland, A ; Fuess, S ; Furic, I ; Furmanski, AP ; Gago, A ; Gallagher, H ; Gallego-Ros, A ; Gallice, N ; Galymov, V ; Gamberini, E ; Gamble, T ; Gandhi, R ; Gandrajula, R ; Gao, S ; García-Carballeira, F ; Garcia-Gamez, D ; García-Peris, MÁ ; Gardiner, S ; Gastler, D ; Ge, G ; Gelli, B ; Gendotti, A ; Gent, S ; Ghorbani-Moghaddam, Z ; Gibin, D ; Gil-Botella, I ; Girerd, C ; Giri, AK ; Gnani, D ; Gogota, O ; Gold, M ; Gollapinni, S ; Gollwitzer, K ; Gomes, RA ; Bermeo, LVG ; Fajardo, LSG ; Gonnella, F ; Gonzalez-Cuevas, JA ; Goodman, MC ; Goodwin, O ; Goswami, S ; Gotti, C ; Goudzovski, E ; Grace, C ; Graham, M ; Gramellini, E ; Gran, R ; Granados, E ; Grant, A ; Grant, C ; Gratieri, D ; Green, P ; Green, S ; Greenler, L ; Greenwood, M ; Greer, J ; Griffith, WC ; Groh, M ; Grudzinski, J ; Grzelak, K ; Gu, W ; Guarino, V ; Guenette, R ; Guglielmi, A ; Guo, B ; Guthikonda, KK ; Gutierrez, R ; Guzowski, P ; Guzzo, MM ; Gwon, S ; Habig, A ; Hackenburg, A ; Hadavand, H ; Haenni, R ; Hahn, A ; Haigh, J ; Haiston, J ; Hamernik, T ; Hamilton, P ; Han, J ; Harder, K ; Harris, DA ; Hartnell, J ; Hasegawa, T ; Hatcher, R ; Hazen, E ; Heavey, A ; Heeger, KM ; Heise, J ; Hennessy, K ; Henry, S ; Morquecho, MAH ; Herner, K ; Hertel, L ; Hesam, AS ; Hewes, J ; Higuera, A ; Hill, T ; Hillier, SJ ; Himmel, A ; Hoff, J ; Hohl, C ; Holin, A ; Hoppe, E ; Horton-Smith, GA ; Hostert, M ; Hourlier, A ; Howard, B ; Howell, R ; Huang, J ; Hugon, J ; Iles, G ; Ilic, N ; Iliescu, AM ; Illingworth, R ; Ioannisian, A ; Itay, R ; Izmaylov, A ; James, E ; Jargowsky, B ; Jediny, F ; Jesùs-Valls, C ; Ji, X ; Jiang, L ; Jiménez, S ; Jipa, A ; Joglekar, A ; Johnson, C ; Johnson, R ; Jones, B ; Jones, S ; Jung, CK ; Junk, T ; Jwa, Y ; Kabirnezhad, M ; Kaboth, A ; Kadenko, I ; Kamiya, F ; Karagiorgi, G ; Karcher, A ; Karolak, M ; Karyotakis, Y ; Kasai, S ; Kasetti, SP ; Kashur, L ; Kazaryan, N ; Kearns, E ; Keener, P ; Kelly, KJ ; Kemp, E ; Ketchum, W ; Kettell, SH ; Khabibullin, M ; Khotjantsev, A ; Khvedelidze, A ; Kim, D ; King, B ; Kirby, B ; Kirby, M ; Klein, J ; Koehler, K ; Koerner, LW ; Kohn, S ; Koller, PP ; Kordosky, M ; Kosc, T ; Kose, U ; Kostelecký, VA ; Kothekar, K ; Krennrich, F ; Kreslo, I ; Kudenko, Y ; Kudryavtsev, VA ; Kulagin, S ; Kumar, J ; Kumar, R ; Kuruppu, C ; Kus, V ; Kutter, T ; Lambert, A ; Lande, K ; Lane, CE ; Lang, K ; Langford, T ; Lasorak, P ; Last, D ; Lastoria, C ; Laundrie, A ; Lawrence, A ; Lazanu, I ; LaZur, R ; Le, T ; Learned, J ; LeBrun, P ; Miotto, GL ; Lehnert, R ; Oliveira, MALD ; Leitner, M ; Leyton, M ; Li, L ; Li, S ; Li, SW ; Li, T ; Li, Y ; Liao, H ; Lin, CS ; Lin, S ; Lister, A ; Littlejohn, BR ; Liu, J ; Lockwitz, S ; Loew, T ; Lokajicek, M ; Lomidze, I ; Long, K ; Loo, K ; Lorca, D ; Lord, T ; LoSecco, JM ; Louis, WC ; Luk, KB ; Luo, X ; Lurkin, N ; Lux, T ; Luzio, VP ; MacFarland, D ; Machado, AA ; Machado, P ; Macias, CT ; Macier, JR ; Maddalena, A ; Madigan, P ; Magill, S ; Mahn, K ; Maio, A ; Maloney, JA ; Mandrioli, G ; Maneira, J ; Manenti, L ; Manly, S ; Mann, A ; Manolopoulos, K ; Plata, MM ; Marchionni, A ; Marciano, W ; Marfatia, D ; Mariani, C ; Maricic, J ; Marinho, F ; Marino, AD ; Marshak, M ; Marshall, C ; Marshall, J ; Marteau, J ; Martin-Albo, J ; Martinez, N ; Caicedo, DAM ; Martynenko, S ; Mason, K ; Mastbaum, A ; Masud, M ; Matsuno, S ; Matthews, J ; Mauger, C ; Mauri, N ; Mavrokoridis, K ; Mazza, R ; Mazzacane, A ; Mazzucato, E ; McCluskey, E ; McConkey, N ; McFarland, KS ; McGrew, C ; McNab, A ; Mefodiev, A ; Mehta, P ; Melas, P ; Mellinato, M ; Mena, O ; Menary, S ; Mendez, H ; Menegolli, A ; Meng, G ; Messier, MD ; Metcalf, W ; Mewes, M ; Meyer, H ; Miao, T ; Michna, G ; Miedema, T ; Migenda, J ; Milincic, R ; Miller, W ; Mills, J ; Milne, C ; Mineev, O ; Miranda, OG ; Miryala, S ; Mishra, CS ; Mishra, SR ; Mislivec, A ; Mladenov, D ; Mocioiu, I ; Moffat, K ; Moggi, N ; Mohanta, R ; Mohayai, TA ; Mokhov, N ; Molina, J ; Bueno, LM ; Montanari, A ; Montanari, C ; Montanari, D ; Zetina, LMM ; Moon, J ; Mooney, M ; Moor, A ; Moreno, D ; Morgan, B ; Morris, C ; Mossey, C ; Motuk, E ; Moura, CA ; Mousseau, J ; Mu, W ; Mualem, L ; Mueller, J ; Muether, M ; Mufson, S ; Muheim, F ; Muir, A ; Mulhearn, M ; Muramatsu, H ; Murphy, S ; Musser, J ; Nachtman, J ; Nagu, S ; Nalbandyan, M ; Nandakumar, R ; Naples, D ; Narita, S ; Navas-Nicolás, D ; Nayak, N ; Nebot-Guinot, M ; Necib, L ; Negishi, K ; Nelson, JK ; Nesbit, J ; Nessi, M ; Newbold, D ; Newcomer, M ; Newhart, D ; Nichol, R ; Niner, E ; Nishimura, K ; Norman, A ; Norrick, A ; Northrop, R ; Novella, P ; Nowak, JA ; Oberling, M ; Campo, AOD ; Olivier, A ; Onel, Y ; Onishchuk, Y ; Ott, J ; Pagani, L ; Pakvasa, S ; Palamara, O ; Palestini, S ; Paley, JM ; Pallavicini, M ; Palomares, C ; Pantic, E ; Paolone, V ; Papadimitriou, V ; Papaleo, R ; Papanestis, A ; Paramesvaran, S ; Parke, S ; Parsa, Z ; Parvu, M ; Pascoli, S ; Pasqualini, L ; Pasternak, J ; Pater, J ; Patrick, C ; Patrizii, L ; Patterson, RB ; Patton, SJ ; Patzak, T ; Paudel, A ; Paulos, B ; Paulucci, L ; Pavlovic, Z ; Pawloski, G ; Payne, D ; Pec, V ; Peeters, SJM ; Penichot, Y ; Pennacchio, E ; Penzo, A ; Peres, OLG ; Perry, J ; Pershey, D ; Pessina, G ; Petrillo, G ; Petta, C ; Petti, R ; Piastra, F ; Pickering, L ; Pietropaolo, F ; Pillow, J ; Pinzino, J ; Plunkett, R ; Poling, R ; Pons, X ; Poonthottathil, N ; Pordes, S ; Potekhin, M ; Potenza, R ; Potukuchi, BVKS ; Pozimski, J ; Pozzato, M ; Prakash, S ; Prakash, T ; Prince, S ; Prior, G ; Pugnere, D ; Qi, K ; Qian, X ; Raaf, JL ; Raboanary, R ; Radeka, V ; Rademacker, J ; Radics, B ; Radovic, A ; Rafique, A ; Raguzin, E ; Rai, M ; Rajaoalisoa, M ; Rakhno, I ; Rakotondramanana, HT ; Rakotondravohitra, L ; Ramachers, YA ; Rameika, R ; Delgado, MAR ; Ramson, B ; Rappoldi, A ; Raselli, G ; Ratoff, P ; Ravat, S ; Razafinime, H ; Real, JS ; Rebel, B ; Redondo, D ; Reggiani-Guzzo, M ; Rehak, T ; Reichenbacher, J ; Reitzner, SD ; Renshaw, A ; Rescia, S ; Resnati, F ; Reynolds, A ; Riccobene, G ; Rice, LCJ ; Rielage, K ; Rigaut, Y ; Rivera, D ; Rochester, L ; Roda, M ; Rodrigues, P ; Alonso, MJR ; Rondon, JR ; Roeth, AJ ; Rogers, H ; Rosauro-Alcaraz, S ; Rossella, M ; Rout, J ; Roy, S ; Rubbia, A ; Rubbia, C ; Russell, B ; Russell, J ; Ruterbories, D ; Saakyan, R ; Sacerdoti, S ; Safford, T ; Sahu, N ; Sala, P ; Samios, N ; Sanchez, MC ; Sanders, DA ; Sankey, D ; Santana, S ; Santos-Maldonado, M ; Saoulidou, N ; Sapienza, P ; Sarasty, C ; Sarcevic, I ; Savage, G ; Savinov, V ; Scaramelli, A ; Scarff, A ; Scarpelli, A ; Schaffer, T ; Schellman, H ; Schlabach, P ; Schmitz, D ; Scholberg, K ; Schukraft, A ; Segreto, E ; Sensenig, J ; Seong, I ; Sergi, A ; Sergiampietri, F ; Sgalaberna, D ; Shaevitz, MH ; Shafaq, S ; Shamma, M ; Sharma, HR ; Sharma, R ; Shaw, T ; Shepherd-Themistocleous, C ; Shin, S ; Shooltz, D ; Shrock, R ; Simard, L ; Simos, N ; Sinclair, J ; Sinev, G ; Singh, J ; Singh, V ; Sipos, R ; Sippach, FW ; Sirri, G ; Sitraka, A ; Siyeon, K ; Smargianaki, D ; Smith, A ; Smith, E ; Smith, P ; Smolik, J ; Smy, M ; Snopok, P ; Nunes, MS ; Sobel, H ; Soderberg, M ; Salinas, CJS ; Söldner-Rembold, S ; Solomey, N ; Solovov, V ; Sondheim, WE ; Sorel, M ; Soto-Oton, J ; Sousa, A ; Soustruznik, K ; Spagliardi, F ; Spanu, M ; Spitz, J ; Spooner, NJC ; Spurgeon, K ; Staley, R ; Stancari, M ; Stanco, L ; Steiner, HM ; Stewart, J ; Stillwell, B ; Stock, J ; Stocker, F ; Stokes, T ; Strait, M ; Strauss, T ; Striganov, S ; Stuart, A ; Summers, D ; Surdo, A ; Susic, V ; Suter, L ; Sutera, CM ; Svoboda, R ; Szczerbinska, B ; Szelc, AM ; Talaga, R ; Tanaka, HA ; Oregui, BT ; Tapper, A ; Tariq, S ; Tatar, E ; Tayloe, R ; Teklu, AM ; Tenti, M ; Terao, K ; Ternes, CA ; Terranova, F ; Testera, G ; Thea, A ; Thompson, JL ; Thorn, C ; Timm, SC ; Tonazzo, A ; Torti, M ; Tortola, M ; Tortorici, F ; Totani, D ; Toups, M ; Touramanis, C ; Trevor, J ; Trzaska, WH ; Tsai, YT ; Tsamalaidze, Z ; Tsang, KV ; Tsverava, N ; Tufanli, S ; Tull, C ; Tyley, E ; Tzanov, M ; Uchida, MA ; Urheim, J ; Usher, T ; Vagins, MR ; Vahle, P ; Valdiviesso, GA ; Valencia, E ; Vallari, Z ; Valle, JWF ; Vallecorsa, S ; Berg, RV ; Water, RGVD ; Forero, DV ; Varanini, F ; Vargas, D ; Varner, G ; Vasel, J ; Vasseur, G ; Vaziri, K ; Ventura, S ; Verdugo, A ; Vergani, S ; Vermeulen, MA ; Verzocchi, M ; Souza, HVD ; Vignoli, C ; Vilela, C ; Viren, B ; Vrba, T ; Wachala, T ; Waldron, AV ; Wallbank, M ; Wang, H ; Wang, J ; Wang, Y ; Warburton, K ; Warner, D ; Wascko, M ; Waters, D ; Watson, A ; Weatherly, P ; Weber, A ; Weber, M ; Wei, H ; Weinstein, A ; Wenman, D ; Wetstein, M ; While, MR ; White, A ; Whitehead, LH ; Whittington, D ; Wilking, MJ ; Wilkinson, C ; Williams, Z ; Wilson, F ; Wilson, RJ ; Wolcott, J ; Wongjirad, T ; Wood, K ; Wood, L ; Worcester, E ; Worcester, M ; Wret, C ; Wu, W ; Xiao, Y ; Yang, G ; Yang, T ; Yershov, N ; Yonehara, K ; Young, T ; Yu, B ; Yu, J ; Zaki, R ; Zalesak, J ; Zambelli, L ; Zamorano, B ; Zani, A ; Zazueta, L ; Zeller, GP ; Zennamo, J ; Zeug, K ; Zhang, C ; Zhao, M ; Zhivun, E ; Zhu, G ; Zimmerman, ED ; Zito, M ; Zucchelli, S ; Zuklin, J ; Zutshi, V ; Zwaska, R |
| Link: | |
| Zeitschrift: | Collaboration, DUNE, Abi, B, Acciarri, R et al. (973 more authors) (2020) Neutrino interaction classification with a convolutional neural network in the DUNE far detector. Physical Review D, 102 (9). 092003, 2020 |
| Veröffentlichung: | American Physical Society, 2020 |
| Medientyp: | academicJournal |
| Sonstiges: |
|