Deeply learning deep inelastic scattering kinematics

doi:10.1140/epjc/s10052-022-10964-z

2022-11-24

DOI：10.1140/epjc/s10052-022-10964-z

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

We study the use of deep learning techniques to reconstruct the kinematics of the neutral current deep inelastic scattering (DIS) process in electron-proton collisions. In particular, we use simulated data from the ZEUS experiment at the HERA accelerator facility, and train deep neural networks to reconstruct the kinematic variables Q(2) and x. Our approach is based on the information used in the classical construction methods, the measurements of the scattered lepton, and the hadronic final state in the detector, but is enhanced through correlations and patterns revealed with the simulated data sets. We show that, with the appropriate selection of a training set, the neural networks sufficiently surpass all classical reconstruction methods on most of the kinematic range considered. Rapid access to large samples of simulated data and the ability of neural networks to effectively extract information from large data sets, both suggest that deep learning techniques to reconstruct DIS kinematics can serve as a rigorous method to combine and outperform the classical reconstruction methods.

Keyword:

MONTE-CARLO GENERATOR

MULTILAYER FEEDFORWARD NETWORKS

JET CROSS-SECTIONS

INCLUSIVE-JET

QCD

RECONSTRUCTION

CONVERGENCE

SIMULATION

NUCLEON

期刊

European Physical Journal C

IF:

4.8

论文数:

1.8W

被引数:

4.7W

机构

Old Dominion University

学者数:

3.8K

论文数: 4.0K

被引数: 4.3K

jefferson national accelerator

学者数:

710

论文数: 378

被引数: 1

united states department of energy (doe)

学者数:

11.3W

论文数: 9.6W

被引数: 246

查看更多机构

引用论文

Inclusive-jet cross sections in NC DIS at HERA and a comparison of the kT, anti-kT and SIScone jet algorithms

PHYSICS LETTERS B

IF4.5

2010-07-01

OAAI

Abramowicz, H.; Abt, I.; Adamczyk, L.; Adamus, M.; Aggarwal, R.; Antonelli, S.; Antonioli, P.; Antonov, A.; Arneodo, M.; Aushev, V.; Aushev, Y.; Bachynska, O.; Bamberger, A.; Barakbaev, A. N.; Barbagli, G.; Bari, G.; Barreiro, F.; Bartsch, D.; Basile, M.; Behnke, O.; Behr, J.; Behrens, U.; Bellagamba, L.; Bertolin, A.; Bhadra, S.; Bindi, M.; Blohm, C.; Bold, T.; Boos, E. G.; Borodin, M.; Borras, K.; Boscherini, D.; Bot, D.; Boutle, S. K.; Brock, I.; Brownson, E.; Brugnera, R.; Bruemmer, N.; Bruni, A.; Bruni, G.; Brzozowska, B.; Bussey, P. J.; Butterworth, J. M.; Bylsma, B.; Caldwell, A.; Capua, M.; Carlin, R.; Catterall, C. D.; Chekanov, S.; Chwastowski, J.; Ciborowski, J.; Ciesielski, R.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Contin, A.; Cooper-Sarkar, A. M.; Coppola, N.; Corradi, M.; Corriveau, F.; Costa, M.; D'Agostini, G.; Dal Corso, F.; de Favereau, J.; del Peso, J.; Dementiev, R. K.; De Pasquale, S.; Derrick, M.; Devenish, R. C. E.; Dobur, D.; Dolgoshein, B. A.; Doyle, A. T.; Drugakov, V.; Durkin, L. S.; Dusini, S.; Eisenberg, Y.; Ermolov, P. F.; Eskreys, A.; Fang, S.; Fazio, S.; Ferrando, J.; Ferrero, M. I.; Figiel, J.; Forrest, M.; Foster, B.; Fourletov, S.; Gach, G.; Galas, A.; Gallo, E.; Garfagnini, A.; Geiser, A.; Gialas, I.; Gladilin, L. K.; Gladkov, D.; Glasman, C.; Gogota, O.; Golubkov, Yu. A.; Goettlicher, P.; Grabowska-Bold, I.; Grebenyuk, J.; Gregor, I.; Grigorescu, G.; Grzelak, G.; Gwenlan, C.; Haas, T.; Hain, W.; Hamatsu, R.; Hart, J. C.; Hartmann, H.; Hartner, G.; Hilger, E.; Hochman, D.; Holm, U.; Hori, R.; Horton, K.; Huettmann, A.; Iacobucci, G.; Ibrahim, Z. A.; Iga, Y.; Ingbir, R.; Ishitsuka, M.; Jakob, H. -P.; Januschek, F.; Jimenez, M.; Jones, T. W.; Juengst, M.; Kadenko, I.; Kahle, B.; Kamaluddin, B.; Kananov, S.; Kanno, T.; Karshon, U.; Karstens, F.; Katkov, I. I.; Kaur, M.; Kaur, P.; Keramidas, A.; Khein, L. A.; Kim, J. Y.; Kisielewska, D.; Kitamura, S.; Klanner, R.; Klein, U.; Koffeman, E.; Kollar, D.; Kooijman, P.; Korol, Ie.; Korzhavina, I. A.; Kotanski, A.; Koetz, U.; Kowalski, H.; Kulinski, P.; Kuprash, O.; Kuze, M.; Kuzmin, V. A.; Lee, A.; Levchenko, B. B.; Levy, A.; Libov, V.; Limentani, S.; Ling, T. Y.; Lisovyi, M.; Lobodzinska, E.; Lohmann, W.; Loehr, B.; Lohrmann, E.; Loizides, J. H.; Long, K. R.; Longhin, A.; Lontkovskyi, D.; Lukina, O. Yu.; Luzniak, P.; Maeda, J.; Magill, S.; Makarenko, I.; Malka, J.; Mankel, R.; Margotti, A.; Marini, G.; Martin, J. F.; Mastroberardino, A.; Matsumoto, T.; Mattingly, M. C. K.; Melzer-Pellmann, I. -A.; Miglioranzi, S.; Idris, F. Mohamad; Monaco, V.; Montanari, A.; Morris, J. D.; Musgrave, B.; Nagano, K.; Namsoo, T.; Nania, R.; Nicholass, D.; Nigro, A.; Ning, Y.; Noor, U.; Notz, D.; Nowak, R. J.; Nuncio-Quiroz, A. E.; Oh, B. Y.; Okazaki, N.; Oliver, K.; Olkiewicz, K.; Onishchuk, Yu.; Ota, O.; Papageorgiu, K.; Parenti, A.; Paul, E.; Pawlak, J. M.; Pawlik, B.; Pelfer, P. G.; Pellegrino, A.; Perlanski, W.; Perrey, H.; Piotrzkowski, K.; Plucinski, P.; Pokrovskiy, N. S.; Polini, A.; Proskuryakov, A. S.; Przybycien, M.; Raval, A.; Reeder, D. D.; Reisert, B.; Ren, Z.; Repond, J.; Ri, Y. D.; Robertson, A.; Roloff, P.; Ron, E.; Rubinsky, I.; Ruspa, M.; Sacchi, R.; Salii, A.; Samson, U.; Sartorelli, G.; Savin, A. A.; Saxon, D. H.; Schioppa, M.; Schlenstedt, S.; Schleper, P.; Schmidke, W. B.; Schneekloth, U.; Schoenberg, V.; Schoerner-Sadenius, T.; Schwartz, J. .; Sciulli, F.; Shcheglova, L. M.; Shehzadi, R.; Shimizu, S.; Singh, I.; Skillicorn, I. O.; Slominski, W.; Smith, W. H.; Sola, V.; Solano, A.; Son, D.; Sosnovtsev, V.; Spiridonov, A.; Stadie, H.; Stanco, L.; Stern, A.; Stewart, T. P.; Stifutkin, A.; Stopa, P.; Suchkov, S.; Susinno, G.; Suszycki, L.; Sztuk, J.; Szuba, D.; Szuba, J.; Tapper, A. D.; Tassi, E.; Terron, J.; Theedt, T.; Tiecke, H.; Tokushuku, K.; Tomalak, O.; Tomaszewska, J.; Tsurugai, T.; Turcato, M.; Tymieniecka, T.; Uribe-Estrada, C.; Vazquez, M.; Verbytskyi, A.; Viazloz, V.; Vlasov, N. N.; Volynets, O.; Walczak, R.; Abdullah, W. A. T. Wan; Whitmore, J. J.; Whyte, J.; Wiggers, L.; Wing, M.; Wlasenko, M.; Wolf, G.; Wolfe, H.; Wrona, K.; Yaguees-Molina, A. G.; Yamada, S.; Yamazaki, Y.; Yoshida, R.; Youngman, C.; Zarnecki, A. F.; Zawiejski, L.; Zenaiev, O.; Zeuner, W.; Zhautykov, B. O.; Zhmak, N.; Zhou, C.; Zichichi, A.; Zolko, M.; Zotkin, D. S.; Zulkapli, Z.

The physiology, genetics and molecular biology of plant aluminum resistance and toxicity

Plant Ecophysiology

IF0

2005-01-01

PREAI

Leon V. Kochian; Miguel A. Piñeros; Owen A. Hoekenga

IF0

PREAI

An introduction to PYTHIA 8.2 PYTHIA 8.2简介

COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS

IF3.4

2015-06-01

3.7K

OAAI

Sjostrand, Torbjorn; Ask, Stefan; Christiansen, Jesper R.; Corke, Richard; Desai, Nishita; Ilten, Philip; Mrenna, Stephen; Prestel, Stefan; Rasmussen, Christine O.; Skands, Peter Z.

Inclusive dijet cross sections in neutral current deep inelastic scattering at HERA

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C

IF4.8

2010-11-24

OAAI

Abramowicz, H.; Abt, I.; Adamczyk, L.; Adamus, M.; Aggarwal, R.; Antonelli, S.; Antonioli, P.; Antonov, A.; Arneodo, M.; Aushev, V.; Aushev, Y.; Bachynska, O.; Bamberger, A.; Barakbaev, A. N.; Barbagli, G.; Bari, G.; Barreiro, F.; Bartsch, D.; Basile, M.; Behnke, O.; Behr, J.; Behrens, U.; Bellagamba, L.; Bertolin, A.; Bhadra, S.; Bindi, M.; Blohm, C.; Bokhonov, V.; Bold, T.; Boos, E. G.; Borras, K.; Boscherini, D.; Bot, D.; Boutle, S. K.; Brock, I.; Brownson, E.; Brugnera, R.; Bruemmer, N.; Bruni, A.; Bruni, G.; Brzozowska, B.; Bussey, P. J.; Butterworth, J. M.; Bylsma, B.; Caldwell, A.; Capua, M.; Carlin, R.; Catterall, C. D.; Chekanov, S.; Chwastowski, J.; Ciborowski, J.; Ciesielski, R.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Contin, A.; Cooper-Sarkar, A. M.; Coppola, N.; Corradi, M.; Corriveau, F.; Costa, M.; D'Agostini, G.; Dal Corso, F.; del Peso, J.; Dementiev, R. K.; De Pasquale, S.; Derrick, M.; Devenish, R. C. E.; Dobur, D.; Dolgoshein, B. A.; Dolinska, G.; Doyle, A. T.; Drugakov, V.; Durkin, L. S.; Dusini, S.; Eisenberg, Y.; Ermolov, P. F.; Eskreys, A.; Fang, S.; Fazio, S.; Ferrando, J.; Ferrero, M. I.; Figiel, J.; Forrest, M.; Foster, B.; Fourletov, S.; Gach, G.; Galas, A.; Gallo, E.; Garfagnini, A.; Geiser, A.; Gialas, I.; Gladilin, L. K.; Gladkov, D.; Glasman, C.; Gogota, O.; Golubkov, Yu. A.; Goettlicher, P.; Grabowska-Bold, I.; Grebenyuk, J.; Gregor, I.; Grigorescu, G.; Grzelak, G.; Gueta, O.; Gwenlan, C.; Haas, T.; Hain, W.; Hamatsu, R.; Hart, J. C.; Hartmann, H.; Hartner, G.; Hilger, E.; Hochman, D.; Hori, R.; Horton, K.; Huettmann, A.; Iacobucci, G.; Ibrahim, Z. A.; Iga, Y.; Ingbir, R.; Ishitsuka, M.; Jakob, H. -P.; Januschek, F.; Jimenez, M.; Jones, T. W.; Juengst, M.; Kadenko, I.; Kahle, B.; Kamaluddin, B.; Kananov, S.; Kanno, T.; Karshon, U.; Karstens, F.; Katkov, I. I.; Kaur, M.; Kaur, P.; Keramidas, A.; Khein, L. A.; Kim, J. Y.; Kisielewska, D.; Kitamura, S.; Klanner, R.; Klein, U.; Koffeman, E.; Kooijman, P.; Korol, Ie.; Korzhavina, I. A.; Kotanski, A.; Koetz, U.; Kowalski, H.; Kulinski, P.; Kuprash, O.; Kuze, M.; Lee, A.; Levchenko, B. B.; Levy, A.; Libov, V.; Limentani, S.; Ling, T. Y.; Lisovyi, M.; Lobodzinska, E.; Lohmann, W.; Loehr, B.; Lohrmann, E.; Loizides, J. H.; Long, K. R.; Longhin, A.; Lontkovskyi, D.; Lukina, O. Yu.; Luzniak, P.; Maeda, J.; Magill, S.; Makarenko, I.; Malka, J.; Mankel, R.; Margotti, A.; Marini, G.; Martin, J. F.; Mastroberardino, A.; Mattingly, M. C. K.; Melzer-Pellmann, I. -A.; Miglioranzi, S.; Idris, F. Mohamad; Monaco, V.; Montanari, A.; Morris, J. D.; Mujkic, K.; Musgrave, B.; Nagano, K.; Namsoo, T.; Nania, R.; Nicholass, D.; Nigro, A.; Ning, Y.; Noor, U.; Notz, D.; Nowak, R. J.; Nuncio-Quiroz, A. E.; Oh, B. Y.; Okazaki, N.; Oliver, K.; Olkiewicz, K.; Onishchuk, Yu.; Papageorgiu, K.; Parenti, A.; Paul, E.; Pawlak, J. M.; Pawlik, B.; Pelfer, P.; Pellegrino, A.; Perlanski, W.; Perrey, H.; Piotrzkowski, K.; Plucinski, P.; Pokrovskiy, N. S.; Polini, A.; Proskuryakov, A. S.; Przybycien, M.; Raval, A.; Reeder, D. D.; Reisert, B.; Ren, Z.; Repond, J.; Ri, Y. D.; Robertson, A.; Roloff, P.; Ron, E.; Rubinsky, I.; Ruspa, M.; Sacchi, R.; Salii, A.; Samson, U.; Sartorelli, G.; Savin, A. A.; Saxon, D. H.; Schioppa, M.; Schlenstedt, S.; Schleper, P.; Schmidke, W. B.; Schneekloth, U.; Schoenberg, V.; Schoerner-Sadenius, T.; Schwartz, J.; Sciulli, F.; Shcheglova, L. M.; Shehzadi, R.; Shimizu, S.; Singh, I.; Skillicorn, I. O.; Slominski, W.; Smith, W. H.; Sola, V.; Solano, A.; Son, D.; Sosnovtsev, V.; Spiridonov, A.; Stadie, H.; Stanco, L.; Stern, A.; Stewart, T. P.; Stifutkin, A.; Stopa, P.; Suchkov, S.; Susinno, G.; Suszycki, L.; Sztuk-Dambietz, J.; Szuba, D.; Szuba, J.; Tapper, A. D.; Tassi, E.; Terron, J.; Theedt, T.; Tiecke, H.; Tokushuku, K.; Tomalak, O.; Tomaszewska, J.; Tsurugai, T.; Turcato, M.; Tymieniecka, T.; Uribe-Estrada, C.; Vazquez, M.; Verbytskyi, A.; Viazlo, O.; Vlasov, N. N.; Volynets, O.; Walczak, R.; Abdullah, W. A. T. Wan; Whitmore, J. J.; Whyte, J.; Wiggers, L.; Wing, M.; Wlasenko, M.; Wolf, G.; Wolfe, H.; Wrona, K.; Yagues-Molina, A. G.; Yamada, S.; Yamazaki, Y.; Yoshida, R.; Youngman, C.; Zarnecki, A. F.; Zawiejski, L.; Zenaiev, O.; Zeuner, W.; Zhautykov, B. O.; Zhmak, N.; Zhou, C.; Zichichi, A.; Zolko, M.; Zotkin, D. S.; Zulkapli, Z.

NNLO QCD corrections to jet production in deep inelastic scattering

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS

IF5.5

2017-07-05

OAAI

Currie, James; Gehrmann, Thomas; Huss, Alexander; Niehues, Jan

Global QCD analysis of parton structure of the nucleon: CTEQ5 parton distributions

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C

IF4.8

2000-02-01

1.5K

PREAI