Εμφάνιση απλής εγγραφής

Advanced signal processing and machine learning techniques for muon orbital hit localization in the ATLAS experiment at CERN

dc.contributor.advisorΜαστοροκώστας, Πάρις
dc.contributor.authorΑθανασοπούλου, Φωτεινή
dc.date.accessioned2025-02-27T13:02:03Z
dc.date.available2025-02-27T13:02:03Z
dc.date.issued2025-02-20
dc.identifier.urihttps://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/8499
dc.description.abstractThis research focuses on enhancing muon hit localization in the Micromegas detectors of the New Small Wheel (NSW), a critical upgrade to the ATLAS Muon Spectrometer at CERN. By integrating advanced signal processing techniques and machine learning algorithms, the study addresses key challenges such as radiation damage, pile-up effects, and radiative energy losses that affect precision measurements in high-luminosity environments. The research develops signal processing methods to suppress noise and correct signal distortions while applying state-of-the-art machine learning models to high-fidelity Monte Carlo simulations of muon interactions. A comparative analysis of multiple simulation datasets across different transverse momenta evaluates the robustness of these approaches. Additionally, statistical classification methods are utilized to differentiate signal from background events, thereby improving data quality and minimizing systematic uncertainties. By categorizing muon traces affected by radiation-induced energy loss into signal (cluster signal) and background (cluster background), the study further refines localization accuracy. The findings contribute to optimizing muon detection in ATLAS, supporting more precise particle trajectory reconstruction for high-energy physics experiments.el
dc.format.extent170el
dc.language.isoenel
dc.publisherΠανεπιστήμιο Δυτικής Αττικήςel
dc.publisherUniversité de Limogesel
dc.rightsΑναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές*
dc.rightsAttribution-NoDerivatives 4.0 Διεθνές*
dc.rightsAttribution-NoDerivatives 4.0 Διεθνές*
dc.rightsAttribution-NoDerivatives 4.0 Διεθνές*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/*
dc.subjectNew small wheelel
dc.subjectNSWel
dc.subjectChambersel
dc.subjectMuon hit localizationel
dc.subjectLarge hadron colliderel
dc.subjectLHCel
dc.subjectHL-LHCel
dc.subjectHigh luminosityel
dc.subjectRadiativeel
dc.subjectEnergy lossesel
dc.subjectSignal processingel
dc.subjectMachine learningel
dc.subjectCluster analysisel
dc.subjectSilicon detectorsel
dc.subjectPile-upel
dc.subjectMitigationel
dc.subjectData analysisel
dc.subjectDeep learningel
dc.subjectGradient boosted decision treeel
dc.subjectGBTel
dc.subjectClassifierel
dc.subjectRegressorel
dc.subjectXgboostel
dc.subjectAlgorithmel
dc.subjectLightgbmel
dc.subjectCatboostel
dc.subjectRandom forestel
dc.subjectAdaboostel
dc.subjectCartel
dc.subjectLogistic regressionel
dc.subjectTensorflowel
dc.subjectNeural networkel
dc.subjectSVMel
dc.subjectSupport vector machineel
dc.subjectRidgeel
dc.subjectHyperparametersel
dc.subjectMuonel
dc.subjectNwe small wheel upgradeel
dc.subjectCernel
dc.subjectMuontesterel
dc.subjectMonte carlo simulationel
dc.subjectCorrelation analysisel
dc.subjectSignal strength analysisel
dc.subjectFeature importance analysisel
dc.subjectParticle detectorel
dc.subjectPhysicsel
dc.subjectGoogle colabel
dc.subjectArtificial intelligenceel
dc.subjectATLAS experimentel
dc.subjectMicromegas detectorel
dc.subjectPrecision measurementsel
dc.subjectRadiation damageel
dc.subjectPythonel
dc.subjectExperimental particle physicsel
dc.subjectLarge-scale datael
dc.subjectAdvanced data processing techniquesel
dc.titleAdvanced signal processing and machine learning techniques for muon orbital hit localization in the ATLAS experiment at CERNel
dc.title.alternativeΠροηγμένη επεξεργασία σήματος και μηχανική μάθηση Τεχνικές για τον εντοπισμό τροχιακών χτυπημάτων μιονίων στο ATLAS στο πείραμα του CERNel
dc.typeΜεταπτυχιακή διπλωματική εργασίαel
dc.contributor.committeeKesidis, Anastasios
dc.contributor.committeeΤσολακίδης, Αναστάσιος
dc.contributor.facultyΣχολή Μηχανικώνel
dc.contributor.departmentΤμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Υπολογιστώνel
dc.contributor.departmentΤμήμα Μηχανικών Τοπογραφίας και Γεωπληροφορικήςel
dc.contributor.masterΤεχνητή Νοημοσύνη και Οπτική Υπολογιστικήel
dc.description.abstracttranslatedΑυτή η έρευνα επικεντρώνεται στην ενίσχυση του εντοπισμού των χτυπημάτων μιονίων στους ανιχνευτές Micromegas του Νέου Μικρού Τροχού (NSW), μια κρίσιμη αναβάθμιση του φασματογράφου μιονίων ATLAS στο CERN. Με την ενσωμάτωση προηγμένων τεχνικών επεξεργασίας σήματος και αλγορίθμων μηχανικής μάθησης, η μελέτη αντιμετωπίζει βασικές προκλήσεις όπως η βλάβη από ακτινοβολία, τα φαινόμενα συσσώρευσης και οι απώλειες ενέργειας από ακτινοβολία που επηρεάζουν τις μετρήσεις ακριβείας σε περιβάλλοντα υψηλής φωτεινότητας. Η έρευνα αναπτύσσει μεθόδους επεξεργασίας σήματος για την καταστολή του θορύβου και τη διόρθωση των παραμορφώσεων του σήματος, ενώ παράλληλα εφαρμόζει μοντέλα μηχανικής μάθησης τελευταίας τεχνολογίας σε προσομοιώσεις Monte Carlo υψηλής πιστότητας των αλληλεπιδράσεων μιονίων. Μια συγκριτική ανάλυση πολλαπλών συνόλων δεδομένων προσομοίωσης σε διαφορετικές εγκάρσιες ορμές αξιολογεί την ευρωστία αυτών των προσεγγίσεων. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται στατιστικές μέθοδοι ταξινόμησης για τη διαφοροποίηση των συμβάντων σήματος από το υπόβαθρο, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα των δεδομένων και ελαχιστοποιώντας τις συστηματικές αβεβαιότητες. Με την κατηγοριοποίηση των ιχνών μιονίων που επηρεάζονται από την απώλεια ενέργειας που προκαλείται από την ακτινοβολία σε σήμα (cluster signal) και υπόβαθρο (cluster background), η μελέτη βελτιώνει περαιτέρω την ακρίβεια εντοπισμού. Τα ευρήματα συμβάλλουν στη βελτιστοποίηση της ανίχνευσης μιονίων στον ATLAS, υποστηρίζοντας την ακριβέστερη ανακατασκευή τροχιάς σωματιδίων για πειράματα φυσικής υψηλών ενεργειών.el


Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές