論文の概要: Toward Model-Agnostic Detection of New Physics Using Data-Driven Signal Regions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.06960v1
- Date: Wed, 11 Sep 2024 02:49:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-12 15:47:11.614875
- Title: Toward Model-Agnostic Detection of New Physics Using Data-Driven Signal Regions
- Title(参考訳): データ駆動信号領域を用いた新しい物理のモデル非依存検出に向けて
- Authors: Soheun Yi, John Alison, Mikael Kuusela,
- Abstract要約: 高エネルギー物理学における新しい粒子の探索において、信号領域(SR)を選択することが重要である。
本稿では,信号イベントの局所的トポロジについて,モデルに依存しないがしばしば現実的な仮定に基づいて構築する手法を提案する。
本研究では,信号イベントの高部分に集中する高次元特徴空間において,データ駆動型SRを効率的に同定できることを実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.24578723416255752
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In the search for new particles in high-energy physics, it is crucial to select the Signal Region (SR) in such a way that it is enriched with signal events if they are present. While most existing search methods set the region relying on prior domain knowledge, it may be unavailable for a completely novel particle that falls outside the current scope of understanding. We address this issue by proposing a method built upon a model-agnostic but often realistic assumption about the localized topology of the signal events, in which they are concentrated in a certain area of the feature space. Considering the signal component as a localized high-frequency feature, our approach employs the notion of a low-pass filter. We define the SR as an area which is most affected when the observed events are smeared with additive random noise. We overcome challenges in density estimation in the high-dimensional feature space by learning the density ratio of events that potentially include a signal to the complementary observation of events that closely resemble the target events but are free of any signals. By applying our method to simulated $\mathrm{HH} \rightarrow 4b$ events, we demonstrate that the method can efficiently identify a data-driven SR in a high-dimensional feature space in which a high portion of signal events concentrate.
- Abstract(参考訳): 高エネルギー物理学における新しい粒子の探索において、信号領域(SR)を選択することが重要である。
既存の探索手法の多くは、領域を事前のドメイン知識に依存しているが、現在の理解範囲から外れた全く新しい粒子では利用できないかもしれない。
本稿では,特徴空間の特定の領域に集中している信号事象の局所的トポロジについて,モデルに依存しないがしばしば現実的な仮定に基づいて構築された手法を提案する。
信号成分を局所化高周波特性として考慮し,低域通過フィルタの概念を用いる。
我々は、SRを、観測された事象に付加的なランダムノイズが加えられた場合に最も影響を受ける領域として定義する。
高次元特徴空間における密度推定の課題は、対象事象によく似ているが任意の信号が存在しない事象の相補的な観測の信号を含む可能性のある事象の密度比を学習することで克服する。
本手法を$\mathrm{HH} \rightarrow 4b$イベントのシミュレートに応用することにより,信号イベントの高部分に集中する高次元特徴空間において,データ駆動SRを効率的に同定できることを実証する。
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