論文の概要: Autoencoder-based Online Data Quality Monitoring for the CMS
Electromagnetic Calorimeter
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16659v1
- Date: Thu, 31 Aug 2023 11:58:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-01 14:45:36.777923
- Title: Autoencoder-based Online Data Quality Monitoring for the CMS
Electromagnetic Calorimeter
- Title(参考訳): オートエンコーダを用いたCMS電磁計のオンラインデータ品質モニタリング
- Authors: Abhirami Harilal, Kyungmin Park, Michael Andrews and Manfred Paulini
(on behalf of the CMS Collaboration)
- Abstract要約: 過去のデータにないECAL異常を検出することができるリアルタイムオートエンコーダに基づく異常検出システムを開発した。
新しいシステムは、推定偽発見率を10-2$から10-4$に維持しながら、異常を効率的に検出し、既存のベンチマークを約2桁上回る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The online Data Quality Monitoring system (DQM) of the CMS electromagnetic
calorimeter (ECAL) is a crucial operational tool that allows ECAL experts to
quickly identify, localize, and diagnose a broad range of detector issues that
would otherwise hinder physics-quality data taking. Although the existing ECAL
DQM system has been continuously updated to respond to new problems, it remains
one step behind newer and unforeseen issues. Using unsupervised deep learning,
a real-time autoencoder-based anomaly detection system is developed that is
able to detect ECAL anomalies unseen in past data. After accounting for spatial
variations in the response of the ECAL and the temporal evolution of anomalies,
the new system is able to efficiently detect anomalies while maintaining an
estimated false discovery rate between $10^{-2}$ to $10^{-4}$, beating existing
benchmarks by about two orders of magnitude. The real-world performance of the
system is validated using anomalies found in 2018 and 2022 LHC collision data.
Additionally, first results from deploying the autoencoder-based system in the
CMS online DQM workflow for the ECAL barrel during Run 3 of the LHC are
presented, showing its promising performance in detecting obscure issues that
could have been missed in the existing DQM system.
- Abstract(参考訳): CMS電磁カロリー計(ECAL)のオンラインデータ品質モニタリングシステム(DQM)は、ECALの専門家が物理品質のデータ取得を妨げる幅広い検出問題を素早く特定し、ローカライズし、診断するための重要な操作ツールである。
既存のECAL DQMシステムは、新しい問題に対応するために継続的に更新されているが、新しい、予期せぬ問題に一歩遅れている。
教師なしディープラーニングを用いて、過去のデータにないECAL異常を検出するリアルタイムオートエンコーダに基づく異常検出システムを開発した。
ECALの応答の空間的変動と異常の時間的進化を考慮し、新しいシステムは10^{-2}$から10^{-4}$の間で推定された偽発見率を維持しながら、異常を効率的に検出し、既存のベンチマークを約2桁の精度で上回った。
実世界のシステムの性能は、2018年と2022年のlhc衝突データに見られる異常を用いて検証される。
さらに、LHCのRun 3中にECALバレル用のCMSオンラインDQMワークフローにオートエンコーダベースのシステムをデプロイした最初の結果が提示され、既存のDQMシステムで見逃された可能性のある不明瞭な問題を検出する上で有望なパフォーマンスを示している。
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