論文の概要: Scaling the training of particle classification on simulated MicroBooNE
events to multiple GPUs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.08439v1
- Date: Fri, 17 Apr 2020 20:21:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-12 12:57:08.541686
- Title: Scaling the training of particle classification on simulated MicroBooNE
events to multiple GPUs
- Title(参考訳): シミュレーションマイクロブーム事象における粒子分類のトレーニングを複数のgpuに拡大する
- Authors: Alex Hagen, Eric Church, Jan Strube, Kolahal Bhattacharya, and Vinay
Amatya
- Abstract要約: 本稿では,複数のノードにまたがる複数のアーキテクチャ上でのLArTPC分類問題のスケーリングについて検討する。
我々の知る限り、これは粒子物理学における最先端の畳み込みニューラルネットワークの最初の使用である。
我々は,特に深部地下ニュートリノ実験(DUNE)のLArTPCプログラムの利点を期待する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.16777183511743468
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Measurements in Liquid Argon Time Projection Chamber (LArTPC) neutrino
detectors, such as the MicroBooNE detector at Fermilab, feature large, high
fidelity event images. Deep learning techniques have been extremely successful
in classification tasks of photographs, but their application to LArTPC event
images is challenging, due to the large size of the events. Events in these
detectors are typically two orders of magnitude larger than images found in
classical challenges, like recognition of handwritten digits contained in the
MNIST database or object recognition in the ImageNet database. Ideally,
training would occur on many instances of the entire event data, instead of
many instances of cropped regions of interest from the event data. However,
such efforts lead to extremely long training cycles, which slow down the
exploration of new network architectures and hyperparameter scans to improve
the classification performance. We present studies of scaling a LArTPC
classification problem on multiple architectures, spanning multiple nodes. The
studies are carried out on simulated events in the MicroBooNE detector. We
emphasize that it is beyond the scope of this study to optimize networks or
extract the physics from any results here. Institutional computing at Pacific
Northwest National Laboratory and the SummitDev machine at Oak Ridge National
Laboratory's Leadership Computing Facility have been used. To our knowledge,
this is the first use of state-of-the-art Convolutional Neural Networks for
particle physics and their attendant compute techniques onto the DOE Leadership
Class Facilities. We expect benefits to accrue particularly to the Deep
Underground Neutrino Experiment (DUNE) LArTPC program, the flagship US High
Energy Physics (HEP) program for the coming decades.
- Abstract(参考訳): 液体アルゴン時間投影室(lartpc)のニュートリノ検出器(フェルミラブのマイクロボーン検出器など)における測定には、大きな忠実度の高いイベント画像が特徴である。
深層学習技術は写真の分類作業において極めて成功したが、LArTPCイベント画像への応用は、イベントの規模が大きいため困難である。
これらの検出器内のイベントは、MNISTデータベースに含まれる手書き桁の認識やImageNetデータベース内のオブジェクト認識など、古典的な課題で見られる画像よりも2桁大きい。
理想的には、イベントデータから収集された多くの領域ではなく、イベントデータの多くのインスタンスでトレーニングが行われるだろう。
しかし、そのような取り組みは、分類性能を改善するために新しいネットワークアーキテクチャやハイパーパラメータースキャンの探索を遅くする、非常に長い訓練サイクルに繋がる。
本稿では,複数のノードにまたがる複数のアーキテクチャ上でのLArTPC分類問題のスケーリングについて検討する。
これらの研究は、MicroBooNE検出器のシミュレーションイベントについて行われた。
この研究の範囲を超えて、ネットワークを最適化したり、あらゆる結果から物理を抽出することを強調します。
太平洋北西部国立研究所の施設コンピューティングとオークリッジ国立研究所のリーダーシップコンピューティング施設のサミットデブマシンが使用されている。
我々の知る限り、これは粒子物理学における最先端の畳み込みニューラルネットワークと、それに付随する計算技術のDOEリーダーシップクラス施設への最初の利用である。
今後数十年間、米国の旗艦となる高エネルギー物理(HEP)プログラムである、ディープ・アンダーグラウンド・ニュートリノ実験(DUNE) LArTPCプログラムに特に利益を期待する。
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