Graph neural networks (GNNs) have gained traction in high-energy physics (HEP) for their potential to improve accuracy and scalability. However, their resource-intensive nature and complex operations have motivated the development of symmetry-equivariant architectures. In this work, we introduce EuclidNet, a novel symmetry-equivariant GNN for charged particle tracking. EuclidNet leverages the graph representation of collision events and enforces rotational symmetry with respect to the detector's beamline axis, leading to a more efficient model. We benchmark EuclidNet against the state-of-the-art Interaction Network on the TrackML dataset, which simulates high-pileup conditions expected at the High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC). Our results show that EuclidNet achieves near-state-of-the-art performance at small model scales (<1000 parameters), outperforming the non-equivariant benchmarks. This study paves the way for future investigations into more resource-efficient GNN models for particle tracking in HEP experiments.


翻译:图神经网络(GNN)在高能物理(HEP)领域因其提升精度与可扩展性的潜力而备受关注。然而,其资源密集的特性与复杂运算推动了对称等变架构的发展。本文提出新型对称等变图神经网络EuclidNet,用于带电粒子追踪。EuclidNet利用对撞事件的图表示,并强制执行关于探测器束流轴线的旋转对称性,从而构建更高效的模型。我们在TrackML数据集(该数据集模拟高亮度大型强子对撞机HL-LHC预期的高堆积环境)上,将EuclidNet与当前最先进的交互网络进行基准测试。结果显示,在小模型规模(参数量<1000)下,EuclidNet实现了接近最优的性能,优于非等变基准模型。本研究为未来在HEP实验中探索更资源高效的粒子追踪GNN模型铺平了道路。

0
下载
关闭预览

相关内容

【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
SIGIR2019 接收论文列表
专知
18+阅读 · 2019年4月20日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】(TensorFlow)SSD实时手部检测与追踪(附代码)
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年12月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
17+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
VIP会员
最新内容
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
7+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
6+阅读 · 9月7日
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
11+阅读 · 9月3日
相关VIP内容
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关论文
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
17+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员