論文の概要: Reduced Simulations for High-Energy Physics, a Middle Ground for Data-Driven Physics Research

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.03780v2
• Date: Wed, 14 Feb 2024 15:10:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-15 19:32:49.626128
• Title: Reduced Simulations for High-Energy Physics, a Middle Ground for Data-Driven Physics Research
• Title（参考訳）: データ駆動物理研究の中間場である高エネルギー物理学の還元シミュレーション
• Authors: Uraz Odyurt, Stephen Nicholas Swatman, Ana-Lucia Varbanescu, Sascha Caron
• Abstract要約: サブ原子粒子軌道再構成は高エネルギー物理実験において重要な課題である。 我々は,複雑性低減型検出器モデルとしてREDVID(REDuced VIrtual Detector)と粒子衝突イベントシミュレータコンボを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Subatomic particle track reconstruction (tracking) is a vital task in High-Energy Physics experiments. Tracking is exceptionally computationally challenging and fielded solutions, relying on traditional algorithms, do not scale linearly. Machine Learning (ML) assisted solutions are a promising answer. We argue that a complexity-reduced problem description and the data representing it, will facilitate the solution exploration workflow. We provide the REDuced VIrtual Detector (REDVID) as a complexity-reduced detector model and particle collision event simulator combo. REDVID is intended as a simulation-in-the-loop, to both generate synthetic data efficiently and to simplify the challenge of ML model design. The fully parametric nature of our tool, with regards to system-level configuration, while in contrast to physics-accurate simulations, allows for the generation of simplified data for research and education, at different levels. Resulting from the reduced complexity, we showcase the computational efficiency of REDVID by providing the computational cost figures for a multitude of simulation benchmarks. As a simulation and a generative tool for ML-assisted solution design, REDVID is highly flexible, reusable and open-source. Reference data sets generated with REDVID are publicly available. Data generated using REDVID has enabled rapid development of multiple novel ML model designs, which is currently ongoing.
• Abstract（参考訳）: サブ原子粒子軌道再構成(追跡)は高エネルギー物理実験において重要な課題である。 トラッキングは計算が困難で、従来のアルゴリズムに依存したフィールド化ソリューションは線形にスケールしない。 機械学習(ML)支援ソリューションは有望な答えだ。 我々は,複雑性を低減した問題記述とその表現するデータによって,解探索のワークフローが促進されることを論じる。 我々は,複雑性低減型検出器モデルとしてREDVID(REDuced VIrtual Detector)と粒子衝突イベントシミュレータコンボを提供する。 REDVIDは、合成データを効率よく生成し、MLモデル設計の課題を単純化するためのシミュレーション・イン・ザ・ループとして意図されている。 物理精度のシミュレーションとは対照的に,システムレベルの設定に関して,本ツールの完全なパラメトリックな性質は,さまざまなレベルで研究や教育のために簡易なデータを生成することを可能にする。 計算量の減少により,様々なシミュレーションベンチマークに計算コストの数値を提供することにより,redvidの計算効率を示す。 ml支援ソリューション設計のためのシミュレーションと生成ツールとして、redvidは高度に柔軟で再利用可能なオープンソースである。 REDVIDで生成された参照データセットが公開されている。 REDVIDで生成されたデータにより、複数の新しいMLモデルの設計が迅速に開発され、現在進行中である。

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