論文の概要: Robust semi-parametric signal detection in particle physics with classifiers decorrelated via optimal transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06399v1
- Date: Tue, 10 Sep 2024 10:32:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-11 18:10:00.484325
- Title: Robust semi-parametric signal detection in particle physics with classifiers decorrelated via optimal transport
- Title(参考訳): 粒子物理におけるロバスト半パラメトリック信号検出
- Authors: Purvasha Chakravarti, Lucas Kania, Olaf Behnke, Mikael Kuusela, Larry Wasserman,
- Abstract要約: 粒子物理学において、教師付き分類器は、既知の標準模型物理学から信号モデルを分離するために用いられる。
しかし、背景モデルの誤差は、信号検出手順に悪影響を及ぼす可能性がある。
本稿では,予備的な信号強調処理のみを行うために,分類器の使用方法を示す。
次に、実際の実験データのみを用いて、信号量の多いサンプルに対してバンプハントを行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.20971479389679337
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Searches of new signals in particle physics are usually done by training a supervised classifier to separate a signal model from the known Standard Model physics (also called the background model). However, even when the signal model is correct, systematic errors in the background model can influence supervised classifiers and might adversely affect the signal detection procedure. To tackle this problem, one approach is to use the (possibly misspecified) classifier only to perform a preliminary signal-enrichment step and then to carry out a bump hunt on the signal-rich sample using only the real experimental data. For this procedure to work, we need a classifier constrained to be decorrelated with one or more protected variables used for the signal detection step. We do this by considering an optimal transport map of the classifier output that makes it independent of the protected variable(s) for the background. We then fit a semi-parametric mixture model to the distribution of the protected variable after making cuts on the transformed classifier to detect the presence of a signal. We compare and contrast this decorrelation method with previous approaches, show that the decorrelation procedure is robust to moderate background misspecification, and analyse the power of the signal detection test as a function of the cut on the classifier.
- Abstract(参考訳): 粒子物理学における新しい信号の探索は通常、教師付き分類器を訓練して、既知の標準模型物理学(バックグラウンドモデルとも呼ばれる)から信号モデルを分離することで行われる。
しかし、信号モデルが正しい場合でも、背景モデルの体系的誤差は教師付き分類器に影響を与え、信号検出手順に悪影響を及ぼす可能性がある。
この問題に対処するためには、予備的な信号富化ステップを実行し、実際の実験データのみを用いて信号富化サンプルにバンプハントを実行するという方法がある。
この手順を動作させるためには、信号検出ステップで使用される1つ以上の保護変数と非相関な分類器が必要である。
我々は、バックグラウンドで保護された変数(s)から独立させる分類器出力の最適トランスポートマップを考慮し、これを行う。
次に、半パラメトリック混合モデルを変換された分類器にカットした後、保護された変数の分布に適合させ、信号の存在を検出する。
我々は,このデコリレーション法と従来の手法との比較と対比し,このデコリレーション法が中程度の背景不特定に頑健であることを示し,信号検出テストのパワーを分類器上のカットの関数として分析する。
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