論文の概要: Conditional normalizing flows for IceCube event reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.16380v1
- Date: Thu, 28 Sep 2023 12:28:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-29 14:37:10.565825
- Title: Conditional normalizing flows for IceCube event reconstruction
- Title（参考訳）: アイスキューブイベント再構成のための条件正規化流
- Authors: Thorsten Gl\"usenkamp (for the IceCube collaboration)
- Abstract要約: アイスキューブ・ニュートリノ天文台(英: IceCube Neutrino Observatory)は、南極の氷に設置された立方キロメートルの高エネルギーニュートリノ検出器である。
2つの主要なイベントクラスは電荷電流電子とミューオンニュートリノ相互作用である。
条件付き正規化フローを用いて,これらのクラスに対する方向とエネルギーの推定について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The IceCube Neutrino Observatory is a cubic-kilometer high-energy neutrino
detector deployed in the Antarctic ice. Two major event classes are
charged-current electron and muon neutrino interactions. In this contribution,
we discuss the inference of direction and energy for these classes using
conditional normalizing flows. They allow to derive a posterior distribution
for each individual event based on the raw data that can include systematic
uncertainties, which makes them very promising for next-generation
reconstructions. For each normalizing flow we use the differential entropy and
the KL-divergence to its maximum entropy approximation to interpret the
results. The normalizing flows correctly incorporate complex optical properties
of the Antarctic ice and their relation to the embedded detector. For showers,
the differential entropy increases in regions of high photon absorption and
decreases in clear ice. For muons, the differential entropy strongly correlates
with the contained track length. Coverage is maintained, even for low photon
counts and highly asymmetrical contour shapes. For high-photon counts, the
distributions get narrower and become more symmetrical, as expected from the
asymptotic theorem of Bernstein-von-Mises. For shower directional
reconstruction, we find the region between 1 TeV and 100 TeV to potentially
benefit the most from normalizing flows because of azimuth-zenith asymmetries
which have been neglected in previous analyses by assuming symmetrical
contours. Events in this energy range play a vital role in the recent discovery
of the galactic plane diffuse neutrino emission.
- Abstract（参考訳）: アイスキューブ・ニュートリノ天文台 (icecube neutrino observatory) は、南極氷に配備される3立方キロメートルの高エネルギーニュートリノ検出器である。
2つの主要なイベントクラスは電荷電流電子とミューオンニュートリノ相互作用である。
本稿では,条件付き正規化フローを用いて,これらのクラスに対する方向とエネルギーの推定について論じる。
これらは、系統的な不確実性を含む生データに基づいて個々のイベントの後方分布を導出することができ、次世代の再構築に非常に有望である。
各正規化フローに対して、微分エントロピーとKL分割を最大エントロピー近似に利用して結果を解釈する。
正規化フローは南極氷の複雑な光学的性質と埋め込み検出器との関係を正しく組み込む。
シャワーの場合、高光子吸収領域では差分エントロピーが増加し、澄んだ氷では減少する。
ミューオンの場合、微分エントロピーはトラックの長さと強く相関する。
低光子数や高度に非対称な輪郭形状でもカバレッジは維持される。
高光子数の場合、分布はより狭くなり、ベルンシュタイン=ヴォン=ミッセの漸近定理から期待されるように対称になる。
シャワー方向再構成では, 従来の解析では無視されていたアジマス-ゼニスの非対称性のため, 1TeV から 100TeV の領域が最も恩恵を受ける可能性がある。
このエネルギー範囲での事象は、近年の銀河面拡散ニュートリノ放射の発見において重要な役割を果たす。
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