Fast simulation of muons produced at the SHiP experiment using Generative Adversarial Networks

Ahdida, C.; Shaposhnikov, M.; Bagulya, A.; D'Appollonio, G.; Khalikov, E.; Ovchynnikov, M.; Guler, A. M.; Marsh, S.; Back, J. J.; Simone, S.; Rokujo, H.; Quercia, A.; Santos, F. Baaltasar Dos; Naganawa, N.; Fraser, M.; Shibuya, H.; Rakai, A.; Takahashi, S.; Montanari, A.; Dallavalle, G. M.; Buonaura, A.; Nakano, T.; Ricciardi, S.; Kostyukhin, V.; Rinaldesi, M.; Boyarsky, A.; Shatalov, P.; Dubreuil, A.; Donskov, S.; Datwyler, A.; Loschiavo, V. P.; Pacholek, P.; Treille, D.; Schliwinski, J. S.; Betancourt, C.; Kain, V.; Harris, I. W.; Blanco, A.; Dipinto, P.; Ko, J.-W.; Brenner, R.; Yilmaz, D.; Lanfranchi, G.; Pastore, A.; Ratnikov, F.; Roeck, A. De; Gorshenkov, M.; Kovalenko, S.; Khabibullin, M.; Fabbri, L.; Okateva, N.; Cavalcante, A. B. Rodrigues; Osborne, J.; Kershaw, K.; Maleev, V.; Rodin, Volodymyr; Hessler, C.; Yilmazer, A. U.; Golubkov, D.; Prota, A.; Park, B. D.; Shevchenko, V.; Timiryasov, I.; Grenier, D.; Perillo-Marcone, A.; Hollnagel, A.; Dib, C.; Volkov, A.; Haefeli, G. J.; Malinin, A.; Rovelli, T.; Franco, C.; Manabe, Y.; Kolesnikov, A.; Nishio, A.; Wertelaers, P.; Ull, A. Sanz; Venkova, P.; Froeschl, R.; Chepurnov, A.; Pereyma, D.; Stoel, L.; Rademakers, A.; Filippov, K.; Robbe, P.; Shchedrina, T.; Bruschi, M.; Suzuki, Y.; Magnan, A.; Saputi, A.; Bonivento, W. M.; Gatignon, L.; Obinyakov, B.; Paoloni, A.; Managadze, A. K.; Grenard, J.-L.; Montesi, M. C.; Joković, D.; Bay, A.; Grandchamp, A. L.; Bezshyiko, I.; Gorkavenko, V.; Ogawa, S.; Guz, Yu.; Ruchayskiy, O.; Khaustov, G.; Morishima, K.; van Waasen, Stefan; Enik, T.; Redi, F.; Solodko, E.; Vincke, Heinz; Boehm, J.; Atkin, E.; Silverstein, S. B.; Azorskiy, N.; Gall, J.; Golutvin, A.; Uteshev, Z.; Opitz, B.; Kim, V.; Manfredi, M.; Shakin, A.; Sato, O.; Milstead, D. A.; Kormannshaus, S.; Lee, K. S.; Maalmi, J.; Rosa, G.; Simone, D. De; Gornushkin, Y.; Shirobokov, S.; Korzenev, A.; Lopes, L.; Mikhaylov, Yu.; Berdnikov, A. Y.; Yoon, C. S.; Tsenov, R.; Park, S. K.; Shihora, L.; Shchutska, L.; Patel, M.; Bencivenni, G.; Casolino, M.; Savchenko, E. S.; Congedo, L.; Iaselli, G.; Tosi, N.; Wanke, R.; Korol'ko, I.; Bardou, F.; Villa, M.; Vincke, Helmut; Rawlings, T.; Fabich, A.; Charitonidis, N.; Fabbri, F.; Lévy, J.-M.; Lee, K. Y.; Ruf, T.; Schmidt-Parzefall, W.; Kim, Y. G.; Zarubin, P.; Alexandrov, A.; Kuznetsova, E.; Muttoni, Y.; Dedenko, L.; Kamiscioglu, C.; Lyubovitskij, V.; Ninin, P.; Vilchinski, S.; Prieto, J. Prieto; Dougherty, L. A.; Grichine, V.; Bogomilov, M.; Tastet, J. L.; D'Ambrosio, N.; Domenici, D.; Movchan, S.; Lantwin, O.; Brundler, R.; Ivantchenko, V.; Sukhonos, D.; Ulin, S.; Nasybulin, S.; Jonker, M.; Ehlert, M.; Ustyuzhanin, A.; Iuliano, A.; Galan, F. Sanchez; Kondrateva, N.; Novikov, A.; Berezkina, I.; Buontempo, S.; Breton, D.; Mineev, O.; Krasilnikova, I.; Vankova-Kirilova, G.; Ciambrone, P.; Wurm, M.; Kadenko, I.; Golovatiuk, A.; Baranov, A.; Galati, G.; Shustov, A.; Fonte, P.; Khotyantsev, A.; Venturi, V.; Kim, S. H.; Vannucci, F.; Drohan, V.; Jacobsson, R.; Dergachev, P.; Simoniello, R.; Podgrudkov, D.; Korol, I.; Owtscharenko, N.; Bauche, J.; Barker, G. J.; Dmitrenko, V.; Petridis, K.; Lamont, M.; Roganova, T.; Gerlach, S.; Xella, S.; Sola, E. Lopez; Graverini, E.; Kodama, K.; Etenko, A.; Lauria, A.; Cornelis, K.; Marshall, A. M.; Serra, N.; Zaytsev, Yu.; Fedin, O.; Albanese, R.; Serio, M. De; Samsonov, V.; Stramaglia, M. E.; Gorbunov, S.; Hosseini, B.; Kudenko, Y.; Zarubina, I.; Poliakov, V.; Woo, J.-K.; SHiP collaboration; Bieschke, S.; Fukuda, T.; Kurochka, V.; Choi, K.-Y.; Aoki, S.; Arduini, G.; Herwijnen, E. van; Battistin, M.; Borburgh, J.; Kono, A.; Dolmatov, A.; Skorokhvatov, M.; Golinka-Bezshyyko, L.; Fedotovs, F.; Berdnikov, Y. A.; Tommasini, D.; Owen, P. H.; Petrov, A.; Cadeddu, S.; Calviani, M.; Bick, D.; Mikado, S.; Naing, S. Than; Hagner, C.; Gorbunov, D.; Voronkov, R.; Kaiser, B.; Shadura, O.; Chau, P.; Rodin, Viktor; Sgobba, S.; Nakamura, M.; Tioukov, V.; Gruzinskii, N.; Diaz, P. Santos; Hakobyan, H.; Fresa, R.; Goddard, B.; Felici, G.; Bezshyyko, O.; Kolosov, V.; Mefodev, A.; Cristinziani, M.; Ferro-Luzzi, M.; Gentile, V.; Teterin, P.; Saraiva, J. De Carvalho; Mermod, P.; Lellis, G. De; Fini, R. A.; Gavrilov, G.; Bondarenko, K.; Granich, G.; Bayliss, V.; Miano, A.; Bertani, M.; Konovalova, N.; Samoylenko, V.; Dijkstra, H.; Kitagawa, N.; Büscher, V.; Grachev, V.; Starkov, N.; Komatsu, M.; Sokolenko, A.; Gorbounov, P.; Kolev, D. I.; Smirnov, S.; Kurbatov, E.; Khoriauli, G.; Campanelli, M.; Visone, C.; Chernyavskiy, M.; Vlasik, K.; Calcaterra, A.; Chauveau, J.; Torii, M.; Marco, N. Di; Polukhina, N.; Crupano, A.; Platia, E. Koukovini; Anokhina, A.; Petkov, G. L.; Prokudin, M.; de Magistris, M.; Crescenzo, A. Di; Chumakov, A.; Kurbatov, P.; Dmitrievskiy, S.; Storaci, B.; Lacker, H. M.; Sohn, J. Y.; Hushchyn, M.

doi:10.1088/1748-0221/14/11/P11028

Journal Article

FZJ-2022-03928

Fast simulation of muons produced at the SHiP experiment using Generative Adversarial Networks

Ahdida, C. ; Albanese, R. ; Alexandrov, A. ; Anokhina, A. ; Aoki, S. ; Arduini, G. ; Atkin, E. ; Azorskiy, N. ; Back, J. J. ; Bagulya, A. ; Santos, F. B. D. ; Baranov, A. ; Bardou, F. ; Barker, G. J. ; Battistin, M. ; Bauche, J. ; Bay, A. ; Bayliss, V. ; Bencivenni, G. ; Berdnikov, A. Y. ; Berdnikov, Y. A. ; Berezkina, I. ; Bertani, M. ; Betancourt, C. ; Bezshyiko, I. ; Bezshyyko, O. ; Bick, D. ; Bieschke, S. ; Blanco, A. ; Boehm, J. ; Bogomilov, M. ; Bondarenko, K. ; Bonivento, W. M. ; Borburgh, J. ; Boyarsky, A. ; Brenner, R. ; Breton, D. ; Brundler, R. ; Bruschi, M. ; Büscher, V. ; Buonaura, A. ; Buontempo, S. ; Cadeddu, S. ; Calcaterra, A. ; Calviani, M. ; Campanelli, M. ; Casolino, M. ; Charitonidis, N. ; Chau, P. ; Chauveau, J. ; Chepurnov, A. ; Chernyavskiy, M. ; Choi, K.-Y. ; Chumakov, A. ; Ciambrone, P. ; Congedo, L. ; Cornelis, K. ; Cristinziani, M. ; Crupano, A. ; Dallavalle, G. M. ; Datwyler, A. ; D'Ambrosio, N. ; D'Appollonio, G. ; Saraiva, J. D. C. ; Lellis, G. D. ; de Magistris, M. ; Roeck, A. D. ; Serio, M. D. ; Simone, D. D. ; Dedenko, L. ; Dergachev, P. ; Crescenzo, A. D. ; Marco, N. D. ; Dib, C. ; Dijkstra, H. ; Dipinto, P. ; Dmitrenko, V. ; Dmitrievskiy, S. ; Dougherty, L. A. ; Dolmatov, A. ; Domenici, D. ; Donskov, S. ; Drohan, V. ; Dubreuil, A. ; Ehlert, M. ; Enik, T. ; Etenko, A. ; Fabbri, F. ; Fabbri, L. ; Fabich, A. ; Fedin, O. ; Fedotovs, F. ; Felici, G. ; Ferro-Luzzi, M. ; Filippov, K. ; Fini, R. A. ; Fonte, P. ; Franco, C. ; Fraser, M. ; Fresa, R. ; Froeschl, R. ; Fukuda, T. ; Galati, G. ; Gall, J. ; Gatignon, L. ; Gavrilov, G. ; Gentile, V. ; Gerlach, S. ; Goddard, B. ; Golinka-Bezshyyko, L. ; Golovatiuk, A. ; Golubkov, D. ; Golutvin, A. ; Gorbounov, P. ; Gorbunov, D. ; Gorbunov, S. ; Gorkavenko, V. ; Gornushkin, Y. ; Gorshenkov, M. ; Grachev, V. ; Grandchamp, A. L. ; Granich, G. ; Graverini, E. ; Grenard, J.-L. ; Grenier, D. ; Grichine, V. ; Gruzinskii, N. ; Guler, A. M. ; Guz, Y. ; Haefeli, G. J. ; Hagner, C. ; Hakobyan, H. ; Harris, I. W. ; Herwijnen, E. v. ; Hessler, C. ; Hollnagel, A. ; Hosseini, B. ; Hushchyn, M. ; Iaselli, G. ; Iuliano, A. ; Ivantchenko, V. ; Jacobsson, R. ; Joković, D. ; Jonker, M. ; Kadenko, I. ; Kain, V. ; Kaiser, B. ; Kamiscioglu, C. ; Kershaw, K. ; Khabibullin, M. ; Khalikov, E. ; Khaustov, G. ; Khoriauli, G. ; Khotyantsev, A. ; Kim, S. H. ; Kim, Y. G. ; Kim, V. ; Kitagawa, N. ; Ko, J.-W. ; Kodama, K. ; Kolesnikov, A. ; Kolev, D. I. ; Kolosov, V. ; Komatsu, M. ; Kondrateva, N. ; Kono, A. ; Konovalova, N. ; Kormannshaus, S. ; Korol, I. ; Korol'ko, I. ; Korzenev, A. ; Kostyukhin, V. ; Platia, E. K. ; Kovalenko, S. ; Krasilnikova, I. ; Kudenko, Y. ; Kurbatov, E. ; Kurbatov, P. ; Kurochka, V. ; Kuznetsova, E. ; Lacker, H. M. ; Lamont, M. ; Lanfranchi, G. ; Lantwin, O. ; Lauria, A. ; Lee, K. S. ; Lee, K. Y. ; Lévy, J.-M. ; Loschiavo, V. P. ; Lopes, L. ; Sola, E. L. ; Lyubovitskij, V. ; Maalmi, J. ; Magnan, A. ; Maleev, V. ; Malinin, A. ; Manabe, Y. ; Managadze, A. K. ; Manfredi, M. ; Marsh, S. ; Marshall, A. M. ; Mefodev, A. ; Mermod, P. ; Miano, A. ; Mikado, S. ; Mikhaylov, Y. ; Milstead, D. A. ; Mineev, O. ; Montanari, A. ; Montesi, M. C. ; Morishima, K. ; Movchan, S. ; Muttoni, Y. ; Naganawa, N. ; Nakamura, M. ; Nakano, T. ; Nasybulin, S. ; Ninin, P. ; Nishio, A. ; Novikov, A. ; Obinyakov, B. ; Ogawa, S. ; Okateva, N. ; Opitz, B. ; Osborne, J. ; Ovchynnikov, M. ; Owtscharenko, N. ; Owen, P. H. ; Pacholek, P. ; Paoloni, A. ; Park, B. D. ; Park, S. K. ; Pastore, A. ; Patel, M. ; Pereyma, D. ; Perillo-Marcone, A. ; Petkov, G. L. ; Petridis, K. ; Petrov, A. ; Podgrudkov, D. ; Poliakov, V. ; Polukhina, N. ; Prieto, J. P. ; Prokudin, M. ; Prota, A. ; Quercia, A. ; Rademakers, A. ; Rakai, A. ; Ratnikov, F. ; Rawlings, T. ; Redi, F. ; Ricciardi, S. ; Rinaldesi, M. ; Rodin, V. ; Rodin, V. ; Robbe, P. ; Cavalcante, A. B. R. ; Roganova, T. ; Rokujo, H. ; Rosa, G. ; Rovelli, T. ; Ruchayskiy, O. ; Ruf, T. ; Samoylenko, V. ; Samsonov, V. ; Galan, F. S. ; Diaz, P. S. ; Ull, A. S. ; Saputi, A. ; Sato, O. ; Savchenko, E. S. ; Schliwinski, J. S. ; Schmidt-Parzefall, W. ; Serra, N. ; Sgobba, S. ; Shadura, O. ; Shakin, A. ; Shaposhnikov, M. ; Shatalov, P. ; Shchedrina, T. ; Shchutska, L. ; Shevchenko, V. ; Shibuya, H. ; Shihora, L. ; Shirobokov, S. ; Shustov, A. ; Silverstein, S. B. ; Simone, S. ; Simoniello, R. ; Skorokhvatov, M. ; Smirnov, S. ; Sohn, J. Y. ; Sokolenko, A. ; Solodko, E. ; Starkov, N. ; Stoel, L. ; Storaci, B. ; Stramaglia, M. E. ; Sukhonos, D. ; Suzuki, Y. ; Takahashi, S. ; Tastet, J. L. ; Teterin, P. ; Naing, S. T. ; Timiryasov, I. ; Tioukov, V. ; Tommasini, D. ; Torii, M. ; Tosi, N. ; Treille, D. ; Tsenov, R. ; Ulin, S. ; Ustyuzhanin, A. ; Uteshev, Z. ; Vankova-Kirilova, G. ; Vannucci, F. ; Venkova, P. ; Venturi, V. ; Vilchinski, S. ; Villa, M. ; Vincke, H. ; Vincke, H. ; Visone, C. ; Vlasik, K. ; Volkov, A. ; Voronkov, R. ; van Waasen, S.FZJ* ; Wanke, R. ; Wertelaers, P. ; Woo, J.-K. ; Wurm, M. ; Xella, S. ; Yilmaz, D. ; Yilmazer, A. U. ; Yoon, C. S. ; Zarubin, P. ; Zarubina, I. ; Zaytsev, Y. ; SHiP collaboration (Corresponding author)

2019
Inst. of Physics London

Journal of Instrumentation 14(11), P11028 - P11028 (2019) [10.1088/1748-0221/14/11/P11028]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/32318 doi:10.1088/1748-0221/14/11/P11028

Abstract: This paper presents a fast approach to simulating muons produced in interactions of the SPS proton beams with the target of the SHiP experiment. The SHiP experiment will be able to search for new long-lived particles produced in a 400 GeV/c SPS proton beam dump and which travel distances between fifty metres and tens of kilometers. The SHiP detector needs to operate under ultra-low background conditions and requires large simulated samples of muon induced background processes. Through the use of Generative Adversarial Networks it is possible to emulate the simulation of the interaction of 400 GeV/c proton beams with the SHiP target, an otherwise computationally intensive process. For the simulation requirements of the SHiP experiment, generative networks are capable of approximating the full simulation of the dense fixed target, offering a speed increase by a factor of O(10<sup>6</sup>). To evaluate the performance of such an approach, comparisons of the distributions of reconstructed muon momenta in SHiP’s spectrometer between samples using the full simulation and samples produced through generative models are presented. The methods discussed in this paper can be generalised and applied to modelling any non-discrete multi-dimensional distribution.

Keyword(s): Basic research (1st) ; Particle Physics (2nd)

Classification:

ddc:610

Contributing Institute(s):

Zentralinstitut für Elektronik (ZEA-2)

Research Program(s):

622 - Detector Technologies and Systems (POF4-622) (POF4-622)

Experiment(s):

LHC: Other

Database coverage:
Medline

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; Nationallizenz

; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Dokumenttypen > Aufsätze > Zeitschriftenaufsätze
Institutssammlungen > ZEA > ZEA-2
Institutssammlungen > PGI > PGI-4
Workflowsammlungen > Öffentliche Einträge
Publikationsdatenbank
Open Access

Datensatz erzeugt am 2022-10-27, letzte Änderung am 2025-01-29

Ähnliche Datensätze

OpenAccess:

PDF
Externer link:

Fulltext by OpenAccess repository

Dieses Dokument bewerten:

(Bisher nicht rezensiert)

Zum persönlichen Korb hinzufügen
Export als Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

Gast :: Anmelden JuSER
		Suchen		Absenden		Personalisieren Ihre Benachrichtigungen Ihre Körbe Ihre Suchanfragen		Hilfe