Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > hep-ex > arXiv:2510.07594

帮助 | 高级搜索

高能物理 - 实验

arXiv:2510.07594 (hep-ex)
[提交于 2025年10月8日 ]

标题: 基于局部敏感哈希的高效点变换器用于带电粒子重建

标题: Locality-Sensitive Hashing-Based Efficient Point Transformer for Charged Particle Reconstruction

Authors:Shitij Govil, Jack P. Rodgers, Yuan-Tang Chou, Siqi Miao, Amit Saha, Advaith Anand, Kilian Lieret, Gage DeZoort, Mia Liu, Javier Duarte, Pan Li, Shih-Chieh Hsu
摘要: 带电粒子轨迹重建是对撞机实验中的基础任务,也是粒子重建中的主要计算瓶颈。图神经网络(GNNs)在该问题上表现出色,但昂贵的图构建、不规则的计算和随机的内存访问模式显著限制了它们的吞吐量。最近提出的基于哈希的高效点变换器(HEPT)通过注意力计算中的局部敏感哈希(LSH)实现了大规模点云处理的理论保证近线性复杂度;然而,其评估主要集中在嵌入质量上,而HEPT所依赖的对象凝聚流程需要一个事后聚类步骤(例如,DBScan),这可能会主导运行时间。在本工作中,我们做出了两项贡献。首先,我们在相同的数据集和指标下,对HEPT和一种代表性的基于GNN的流程进行了统一且公平的物理轨迹性能评估。其次,我们通过扩展HEPT引入了HEPTv2,其轻量解码器消除了聚类阶段,直接预测轨迹分配。这种修改保留了HEPT的规则、硬件友好的计算,同时实现了超快速的端到端推理。在TrackML数据集上,优化后的HEPTv2在A100上每个事件的处理时间约为28毫秒,同时保持了具有竞争力的轨迹重建效率。这些结果使HEPTv2成为基于GNN的流程在快速轨迹重建中的实用且可扩展的替代方案。
摘要: Charged particle track reconstruction is a foundational task in collider experiments and the main computational bottleneck in particle reconstruction. Graph neural networks (GNNs) have shown strong performance for this problem, but costly graph construction, irregular computations, and random memory access patterns substantially limit their throughput. The recently proposed Hashing-based Efficient Point Transformer (HEPT) offers a theoretically guaranteed near-linear complexity for large point cloud processing via locality-sensitive hashing (LSH) in attention computations; however, its evaluations have largely focused on embedding quality, and the object condensation pipeline on which HEPT relies requires a post-hoc clustering step (e.g., DBScan) that can dominate runtime. In this work, we make two contributions. First, we present a unified, fair evaluation of physics tracking performance for HEPT and a representative GNN-based pipeline under the same dataset and metrics. Second, we introduce HEPTv2 by extending HEPT with a lightweight decoder that eliminates the clustering stage and directly predicts track assignments. This modification preserves HEPT's regular, hardware-friendly computations while enabling ultra-fast end-to-end inference. On the TrackML dataset, optimized HEPTv2 achieves approximately 28 ms per event on an A100 while maintaining competitive tracking efficiency. These results position HEPTv2 as a practical, scalable alternative to GNN-based pipelines for fast tracking.
评论: 被接受到NeurIPS 2025机器学习与物理科学研讨会
主题: 高能物理 - 实验 (hep-ex) ; 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2510.07594 [hep-ex]
  (或者 arXiv:2510.07594v1 [hep-ex] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.07594
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Siqi Miao [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 10 月 8 日 22:36:26 UTC (87 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
查看许可
当前浏览上下文:
hep-ex
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-10
切换浏览方式为:
cs
cs.LG

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号