Efficient propagation of systematic uncertainties from calibration to analysis with the SnowStorm method in IceCube

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, C. Alispach, B. Al Atoum, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, C. Argüelles, J. Auffenberg, S. Axani, P. Backes, H. Bagherpour, X. Bai, A. Balagopal V., A. Barbano, S. W. BarwickB. Bastian, V. Baum, S. Baur, R. Bay, J. J. Beatty, K. H. Becker, J. Becker Tjus, S. Benzvi, D. Berley, E. Bernardini, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, E. Blaufuss, S. Blot, C. Bohm, M. Börner, S. Böser, O. Botner, J. Böttcher, E. Bourbeau, J. Bourbeau, F. Bradascio, J. Braun, S. Bron, J. Brostean-Kaiser, A. Burgman, J. Buscher, R. S. Busse, T. Carver, C. Chen, E. Cheung, D. Chirkin, S. Choi, K. Clark, L. Classen, A. Coleman, G. H. Collin, J. M. Conrad, P. Coppin, P. Correa, D. F. Cowen, R. Cross, P. Dave, C. De Clercq, J. J. Delaunay, H. Dembinski, K. Deoskar, S. De Ridder, P. Desiati, K. D. De Vries, G. De Wasseige, M. De With, T. Deyoung, A. Diaz, J. C. Díaz-Vélez, H. Dujmovic, M. Dunkman, E. Dvorak, B. Eberhardt, T. Ehrhardt, P. Eller, R. Engel, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, A. Franckowiak, E. Friedman, A. Fritz, T. K. Gaisser, J. Gallagher, E. Ganster, S. Garrappa, L. Gerhardt, K. Ghorbani, T. Glauch, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, S. Griswold, M. Günder, M. Gündüz, C. Haack, A. Hallgren, L. Halve, F. Halzen, K. Hanson, A. Haungs, D. Hebecker, D. Heereman, P. Heix, K. Helbing, R. Hellauer, F. Henningsen, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, T. Hoinka, B. Hokanson-Fasig, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, T. Huber, K. Hultqvist, M. Hünnefeld, R. Hussain, S. In, N. Iovine, A. Ishihara, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, B. J.P. Jones, F. Jonske, R. Joppe, D. Kang, W. Kang, A. Kappes, D. Kappesser, T. Karg, M. Karl, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, J. L. Kelley, A. Kheirandish, J. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, T. Kittler, S. R. Klein, R. Koirala, H. Kolanoski, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, K. Krings, G. Krückl, N. Kulacz, N. Kurahashi, A. Kyriacou, M. Labare, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, J. P. Lazar, K. Leonard, A. Leszczyńska, M. Leuermann, Q. R. Liu, E. Lohfink, C. J.Lozano Mariscal, L. Lu, F. Lucarelli, J. Lünemann, W. Luszczak, Y. Lyu, W. Y. Ma, J. Madsen, G. Maggi, K. B.M. Mahn, Y. Makino, P. Mallik, K. Mallot, S. Mancina, I. C. Mariş, R. Maruyama, K. Mase, R. Maunu, F. McNally, K. Meagher, M. Medici, A. Medina, M. Meier, S. Meighen-Berger, T. Menne, G. Merino, T. Meures, J. Micallef, D. Mockler, G. Momenté, T. Montaruli, R. W. Moore, R. Morse, M. Moulai, P. Muth, R. Nagai, U. Naumann, G. Neer, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, M. Oehler, A. Olivas, A. O'Murchadha, E. O'Sullivan, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, N. Park, P. Peiffer, C. Pérez De Los Heros, S. Philippen, D. Pieloth, E. Pinat, A. Pizzuto, M. Plum, A. Porcelli, P. B. Price, G. T. Przybylski, C. Raab, A. Raissi, M. Rameez, L. Rauch, K. Rawlins, I. C. Rea, R. Reimann, B. Relethford, M. Renschler, G. Renzi, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, S. Robertson, M. Rongen, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, I. Safa, S. E.Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, M. Santander, S. Sarkar, S. Sarkar, K. Satalecka, M. Schaufel, H. Schieler, P. Schlunder, T. Schmidt, A. Schneider, J. Schneider, F. G. Schröder, L. Schumacher, S. Sclafani, D. Seckel, S. Seunarine, S. Shefali, M. Silva, R. Snihur, J. Soedingrekso, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, J. Stachurska, M. Stamatikos, T. Stanev, R. Stein, P. Steinmüller, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, N. L. Strotjohann, T. Stürwald, T. Stuttard, G. W. Sullivan, I. Taboada, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, S. Tilav, K. Tollefson, L. Tomankova, C. Tönnis, S. Toscano, D. Tosi, A. Trettin, M. Tselengidou, C. F. Tung, A. Turcati, R. Turcotte, C. F. Turley, B. Ty, E. Unger, M. A.Unland Elorrieta, M. Usner, J. Vandenbroucke, W. Van Driessche, D. Van Eijk, N. Van Eijndhoven, S. Vanheule, J. Van Santen, M. Vraeghe, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, T. B. Watson, C. Weaver, A. Weindl, M. J. Weiss, J. Weldert, C. Wendt, J. Werthebach, B. J. Whelan, N. Whitehorn, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, M. Wolf, J. Wood, T. R. Wood, K. Woschnagg, G. Wrede, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, T. Yuan, M. Zöcklein

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

3 Scopus citations

Abstract

Efficient treatment of systematic uncertainties that depend on a large number of nuisance parameters is a persistent difficulty in particle physics and astrophysics experiments. Where low-level effects are not amenable to simple parameterization or re-weighting, analyses often rely on discrete simulation sets to quantify the effects of nuisance parameters on key analysis observables. Such methods may become computationally untenable for analyses requiring high statistics Monte Carlo with a large number of nuisance degrees of freedom, especially in cases where these degrees of freedom parameterize the shape of a continuous distribution. In this paper we present a method for treating systematic uncertainties in a computationally efficient and comprehensive manner using a single simulation set with multiple and continuously varied nuisance parameters. This method is demonstrated for the case of the depth-dependent effective dust distribution within the IceCube Neutrino Telescope.

Original languageEnglish (US)
Article number048
JournalJournal of Cosmology and Astroparticle Physics
Volume2019
Issue number10
DOIs
StatePublished - Oct 21 2019

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Astronomy and Astrophysics

Fingerprint Dive into the research topics of 'Efficient propagation of systematic uncertainties from calibration to analysis with the SnowStorm method in IceCube'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this