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利用神经网络对切伦科夫探测器进行快速模拟

DOI：10.1016/j.nima.2019.01.031 期刊：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 出版年份：2019 更新时间：2025-09-22 17:51:55
摘要： 我们提出一种利用生成对抗神经网络模拟切伦科夫探测器响应的方法，以绕过低层级细节。该网络通过输入入射粒子的可观测参数来重现模拟探测器事件的高层特征，从而显著提升模拟速度。我们证明该方法提供的模拟精度与基线一致，并讨论了这些结果可能产生的影响。
作者： Denis Derkach，Nikita Kazeev，Fedor Ratnikov，Andrey Ustyuzhanin，Alexandra Volokhova
AI智能分析
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用生成对抗神经网络模拟切伦科夫探测器响应，以绕过低层细节、提高模拟速度并保持精度。

研究成果

利用生成对抗网络（GAN）快速模拟切伦科夫探测器的新方法具有良好精度，并实现了显著的速度提升（在单CPU核心上比完整的GEANT模拟快达8万倍，比FastDIRC快达80倍）。该方法与基线模拟结果一致，在高能物理实验应用中展现出潜力。

研究不足

该方法在处理相邻粒子的干扰时可能存在局限性，这体现在需要纳入背景粒子运动学中。AUC分数的统计不确定性约为0.005，这可能会影响某些场景下的精确度。

SCI高频之选
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