In general-purpose particle detectors, the particle-flow algorithm may be used to reconstruct a comprehensive particle-level view of the event by combining information from the calorimeters and the trackers, significantly improving the detector resolution for jets and the missing transverse momentum. In view of the planned high-luminosity upgrade of the CERN Large Hadron Collider (LHC), it is necessary to revisit existing reconstruction algorithms and ensure that both the physics and computational performance are sufficient in an environment with many simultaneous proton-proton interactions (pileup). Machine learning may offer a prospect for computationally efficient event reconstruction that is well-suited to heterogeneous computing platforms, while significantly improving the reconstruction quality over rule-based algorithms for granular detectors. We introduce MLPF, a novel, end-to-end trainable, machine-learned particle-flow algorithm based on parallelizable, computationally efficient, and scalable graph neural networks optimized using a multi-task objective on simulated events. We report the physics and computational performance of the MLPF algorithm on a Monte Carlo dataset of top quark-antiquark pairs produced in proton-proton collisions in conditions similar to those expected for the high-luminosity LHC. The MLPF algorithm improves the physics response with respect to a rule-based benchmark algorithm and demonstrates computationally scalable particle-flow reconstruction in a high-pileup environment.


翻译:在一般用途粒子探测器中,粒子流算法可以用来通过综合来自热量计和跟踪器的信息来重建对事件的全面粒子层面的观察,大大改进喷射机的探测器分辨率和缺失的横跨动力。鉴于CERN大型散子相撞机(LHC)计划高光度升级,有必要重新审查现有的重建算法,并确保物理和计算性能在同时出现质子-质子相互作用(沉降)的环境中都足够。机器学习可以提供一种前景,用于计算适合于混合计算平台的高效事件重建,同时大大改进喷射机的探测仪和缺失的反向动力动力动力。我们引入了MLPF, 一种新型的、端到端的、可训练的、机学微粒流算算算算法,根据可平行的、计算高效的和可缩放的图形神经网络在模拟事件上实现优化。我们报告MPFF的物理算法的物理和计算能力,在顶层的顶级数据设置上大大改进了基于顶层-定质-CFIC的高级逻辑的高级变压中,从而在预期的轨道上改进了预期的轨道环境。

0
下载
关闭预览

相关内容

自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
CCF推荐 | 国际会议信息8条
Call4Papers
9+阅读 · 2019年5月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
10+阅读 · 2020年6月12日
Learning by Abstraction: The Neural State Machine
Arxiv
6+阅读 · 2019年7月11日
VIP会员
相关资讯
CCF推荐 | 国际会议信息8条
Call4Papers
9+阅读 · 2019年5月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员