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Towards an automated data cleaning with deep learning in CRESST.
Angloher, G; Banik, S; Bartolot, D; Benato, G; Bento, A; Bertolini, A; Breier, R; Bucci, C; Burkhart, J; Canonica, L; D'Addabbo, A; Di Lorenzo, S; Einfalt, L; Erb, A; Feilitzsch, F V; Iachellini, N Ferreiro; Fichtinger, S; Fuchs, D; Fuss, A; Garai, A; Ghete, V M; Gerster, S; Gorla, P; Guillaumon, P V; Gupta, S; Hauff, D; Jeskovský, M; Jochum, J; Kaznacheeva, M; Kinast, A; Kluck, H; Kraus, H; Lackner, M; Langenkämper, A; Mancuso, M; Marini, L; Meyer, L; Mokina, V; Nilima, A; Olmi, M; Ortmann, T; Pagliarone, C; Pattavina, L; Petricca, F; Potzel, W; Povinec, P; Pröbst, F; Pucci, F; Reindl, F; Rizvanovic, D.
Affiliation
  • Angloher G; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Banik S; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Bartolot D; Atominstitut, Technische Universität Wien, A-1020 Wien, Austria.
  • Benato G; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Bento A; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Bertolini A; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Breier R; LIBPhys-UC, Departamento de Fisica, Universidade de Coimbra, P3004 516 Coimbra, Portugal.
  • Bucci C; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Burkhart J; Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University, 84248 Bratislava, Slovakia.
  • Canonica L; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • D'Addabbo A; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Di Lorenzo S; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Einfalt L; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Erb A; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Feilitzsch FV; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Iachellini NF; Atominstitut, Technische Universität Wien, A-1020 Wien, Austria.
  • Fichtinger S; Physik-Department, Technische Universität München, D-85747 Garching, Germany.
  • Fuchs D; Walther-Meißner-Institut für Tieftemperaturforschung, D-85748 Garching, Germany.
  • Fuss A; Physik-Department, Technische Universität München, D-85747 Garching, Germany.
  • Garai A; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Ghete VM; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Gerster S; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Gorla P; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Guillaumon PV; Atominstitut, Technische Universität Wien, A-1020 Wien, Austria.
  • Gupta S; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Hauff D; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Jeskovský M; Eberhard-Karls-Universität Tübingen, D-72076 Tübingen, Germany.
  • Jochum J; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Kaznacheeva M; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Kinast A; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Kluck H; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Kraus H; Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University, 84248 Bratislava, Slovakia.
  • Lackner M; Eberhard-Karls-Universität Tübingen, D-72076 Tübingen, Germany.
  • Langenkämper A; Physik-Department, Technische Universität München, D-85747 Garching, Germany.
  • Mancuso M; Physik-Department, Technische Universität München, D-85747 Garching, Germany.
  • Marini L; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Meyer L; Department of Physics, University of Oxford, Oxford, OX1 3RH UK.
  • Mokina V; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Nilima A; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Olmi M; Physik-Department, Technische Universität München, D-85747 Garching, Germany.
  • Ortmann T; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Pagliarone C; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Pattavina L; GSSI-Gran Sasso Science Institute, I-67100 L'Aquila, Italy.
  • Petricca F; Eberhard-Karls-Universität Tübingen, D-72076 Tübingen, Germany.
  • Potzel W; Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, A-1050 Wien, Austria.
  • Povinec P; Max-Planck-Institut für Physik, D-80805 München, Germany.
  • Pröbst F; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Pucci F; Physik-Department, Technische Universität München, D-85747 Garching, Germany.
  • Reindl F; INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi, Italy.
  • Rizvanovic D; Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Universitá degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, I-03043 Cassino, Italy.
Eur Phys J Plus ; 138(1): 100, 2023.
Article in En | MEDLINE | ID: mdl-36741916
ABSTRACT
The CRESST experiment employs cryogenic calorimeters for the sensitive measurement of nuclear recoils induced by dark matter particles. The recorded signals need to undergo a careful cleaning process to avoid wrongly reconstructed recoil energies caused by pile-up and read-out artefacts. We frame this process as a time series classification task and propose to automate it with neural networks. With a data set of over one million labeled records from 68 detectors, recorded between 2013 and 2019 by CRESST, we test the capability of four commonly used neural network architectures to learn the data cleaning task. Our best performing model achieves a balanced accuracy of 0.932 on our test set. We show on an exemplary detector that about half of the wrongly predicted events are in fact wrongly labeled events, and a large share of the remaining ones have a context-dependent ground truth. We furthermore evaluate the recall and selectivity of our classifiers with simulated data. The results confirm that the trained classifiers are well suited for the data cleaning task.

Full text: 1 Collection: 01-internacional Database: MEDLINE Type of study: Prognostic_studies Language: En Journal: Eur Phys J Plus Year: 2023 Type: Article Affiliation country: Germany

Full text: 1 Collection: 01-internacional Database: MEDLINE Type of study: Prognostic_studies Language: En Journal: Eur Phys J Plus Year: 2023 Type: Article Affiliation country: Germany