論文の概要: Tetris-inspired detector with neural network for radiation mapping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.07099v1
- Date: Tue, 7 Feb 2023 22:17:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-19 14:23:04.721600
- Title: Tetris-inspired detector with neural network for radiation mapping
- Title(参考訳): 放射線マッピングのためのニューラルネットワークを用いたテトリス誘発検出器
- Authors: Ryotaro Okabe (1 and 2), Shangjie Xue (1 and 3 and 4), Jiankai Yu (3),
Tongtong Liu (1 and 5), Benoit Forget (3), Stefanie Jegelka (4), Gordon Kohse
(6), Lin-wen Hu (6), and Mingda Li (1 and 3) ((1) Quantum Measurement Group,
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA, (2) Department of
Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA, (3)
Department of Nuclear Science and Engineering, Massachusetts Institute of
Technology, Cambridge, MA, USA, (4) Department of Electrical Engineering and
Computer Science, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA,
(5) Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge,
MA, USA, (6) Nuclear Reactor Laboratory, Massachusetts Institute of
Technology, Cambridge, MA, USA)
- Abstract要約: 本稿では,テトリスにインスパイアされた検出器画素と,放射マッピングのための機械学習を用いたフレームワークを提案する。
画素間パディングを用いて、画素とニューラルネットワークのコントラストを増大させ、検出器の読み取りを分析することで、最大4ピクセルの検出器が高解像度の指向性マッピングを実現することができる。
非正方形テトリス型検出器は、従来の格子型検出器よりも性能を向上することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In recent years, radiation mapping has attracted widespread research
attention and increased public concerns on environmental monitoring. In terms
of both materials and their configurations, radiation detectors have been
developed to locate the directions and positions of the radiation sources. In
this process, algorithm is essential in converting detector signals to
radiation source information. However, due to the complex mechanisms of
radiation-matter interaction and the current limitation of data collection,
high-performance, low-cost radiation mapping is still challenging. Here we
present a computational framework using Tetris-inspired detector pixels and
machine learning for radiation mapping. Using inter-pixel padding to increase
the contrast between pixels and neural network to analyze the detector
readings, a detector with as few as four pixels can achieve high-resolution
directional mapping. By further imposing Maximum a Posteriori (MAP) with a
moving detector, further radiation position localization is achieved.
Non-square, Tetris-shaped detector can further improve performance beyond the
conventional grid-shaped detector. Our framework offers a new avenue for high
quality radiation mapping with least number of detector pixels possible, and is
anticipated to be capable to deploy for real-world radiation detection with
moderate validation.
- Abstract(参考訳): 近年,放射線マッピングの研究が盛んになり,環境モニタリングへの関心が高まっている。
材料とその構成の観点からは、放射源の方向と位置を特定するために放射線検出器が開発された。
この過程では、検出器信号から放射源情報への変換にはアルゴリズムが不可欠である。
しかし、放射物質相互作用の複雑なメカニズムとデータ収集の現在の制限のため、高性能で低コストな放射線マッピングは依然として困難である。
本稿では,テトリスに触発された検出器画素と放射能マッピングのための機械学習を用いた計算フレームワークを提案する。
ピクセル間のパディングを使用してピクセルとニューラルネットワーク間のコントラストを増加させ、検出器の読み取りを分析することで、4ピクセル未満の検出器は高分解能の方向マッピングを実現することができる。
さらに移動検出器でポストエリオーリ(MAP)を最大値にすることで、さらなる放射線位置の定位が達成される。
非正方形テトリス型検出器は、従来の格子型検出器よりも性能を向上することができる。
提案手法は,検出器画素数を最小にすることで,高品質な放射線マッピングを実現するための新たな手段を提供し,適度なバリデーションで実世界の放射線検出に展開できることが期待されている。
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