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Innovations in trigger technology for future advanced accelerator experiments with "AI Trigger"

Research Project

Project/Area Number 18K03675
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization (2020-2021)
Nagoya University (2018-2019)

Principal Investigator

Tomoto Makoto  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (80432235)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsTrigger / LHC/ATLAS実験 / エネルギーフロンティア実験 / トリガー / 機械学習 / 素粒子実験
Outline of Final Research Achievements

We have developed the new trigger technique to remove more effectively background events that increase along with interesting physics events in future energy frontier experiments such as the high-luminosity LHC experiment. A prototype of a general-purpose trigger board carrying a high-end FPGA and high-speed and multi-input/output optical transceivers was produced. The "Track Fit Trigger" algorithm for the muon trigger, which will be introduced to the high-luminosity LHC experiment, was completed and implemented on the prototype trigger board. An "AI trigger" algorithm incorporating Convolutional Neural Networks (CNN) and other technologies was devised to aim to replace the "Track Fit Trigger", and the feasibility of implementing this algorithm in the future energy frontier experiments was explored.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高輝度LHC実験において最初に導入するミューオントリガーアルゴリズムとして"Track Fit Trigger"を使って物理データを収集することが国際共同研究者から認められた。さらに、トリガーボードを完成させ量産準備に取り掛かることができた。単純な検出器セットアップによる検証ではあるが、「AIトリガー」が"Track Fit Trigger"以上の性能を出せる可能性を持つことを立証し、学術論文としてまとめ投稿した(論文は承認待ち中)。また、このアルゴリズムは、ミューオントリガーだけでなく、シリコン検出器などを用いて実現する荷電粒子飛跡トリガーへの波及効果など応用性があることが認められた。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

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      麻田晴香
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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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