通过外部密度估计分类异常(CATHODE)
高能物理 - 唯象学
2022-09-13 v3 高能物理 - 实验
数据分析、统计与概率
摘要
我们提出了一种在 LHC 上搜索超越标准模型(BSM)物理的模型无关新策略,基于对神经密度估计在异常检测中新颖应用的思路。我们的方法称为 Classifying Anomalies THrough Outer Density Estimation (CATHODE),假设 BSM 信号定域于一个信号区(例如使用不变质量定义)。通过在信号区之外的一组附加特征上训练条件密度估计器,将其插值到信号区内,并从中采样,我们生成遵循背景模型的一组事件。然后我们可以训练一个分类器来区分数据与从背景模型采样的事件,从而逼近最优异常检测器。使用 LHC Olympics R&D 数据集,我们证明 CATHODE 几乎达到最佳可能性能,并显著优于其他旨在增强凸包搜寻的方法(CWoLa Hunting 和 ANODE)。最后,我们证明 CATHODE 对特征间相关性非常鲁棒,即便在更具挑战性的该设定下仍保持近乎最优的性能。
引用
@article{arxiv.2109.00546,
title = {Classifying Anomalies THrough Outer Density Estimation (CATHODE)},
author = {Anna Hallin and Joshua Isaacson and Gregor Kasieczka and Claudius Krause and Benjamin Nachman and Tobias Quadfasel and Matthias Schlaffer and David Shih and Manuel Sommerhalder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.00546},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 12 figures; v2: minor updates; v3 (published version): added study of background sculpting and minor fixes