トイ崩壊識別可能性 → CMS Open Data 4レプトン・ペアリング監査
結論(Bottom line)
これは二部構成の研究記録である。
Stages 1–3 は、崩壊履歴 X→Y1Y2→4粒子 が直接4体崩壊と区別できなくなる条件を調べる、純粋なトイモデルによる研究である。
Stage 4 は、同じ 91.2 GeVに最も近い(closest‑to‑Z) ペアリング・ヒューリスティックを CMS 2012 Open Dataに適用。Stage 4の中心的な知見は、101件の同フレーバー(4e/4mu)シミュレーション事象において、closest‑to‑Z規則が ジェネレータの内部管理記録(bookkeeping) と
59/101(58.4%) で一致し、42/101 で不一致となったこと、そしてその点推定の95%区間は依然
として偶然(0.5)を含む、というものである。
58.4%はジェネレータ内部記録との一致率を表すものであり、物理的正確度を意味するものではない。同一フレーバーの4レプトン終状態では、ジェネレータ履歴は複数あり得る内部管理上の選択の一つである。
実データ部分は、26件の4レプトン候補の探索的確認、Zピークの検証、120–130 GeVの4候補に対する選択条件の軽微な強化からなり、解析パイプラインの動作確認を目的としている。
42件の不一致すべてを対象とした完全なアンセストリ監査(§5m)では、すべての母/娘エッジを追跡し、0/42件のペアリング・ラベル変更、0/42件の曖昧ラベルという結果となった — これはラベルの構築方法を検証するものであり、唯一の物理的ペアリングを示すものではないため、59/101の一致率は変わらない。続く公式JHUGenMELA干渉監査(§5n)では、同じ固定101事象について、42件の不一致事象での相対的な同種レプトン干渉が中央値 +4.54%、59件の一致事象では +10.03% となり、その差は −5.49ポイントで、ブートストラップ区間 [−15.80, +6.16] は0を余裕を持って含む — このサンプルは干渉が不一致を説明するという安定した証拠を与えない。
3件の小規模な検出器共分散に関する追加検証も行った。3事象の局所ハイブリッド共分散ベンチマーク(§5o)と関連する91件完全ケーススクリーン(§5p)では、評価できた2事象について厳密な非線形境界距離は局所線形推定の0.4%以内にとどまった。前向きでtarget-unseenな2事象パイロット(§5q)では、固定した二次補正が両事象で線形補正より優れていた(絶対誤差は4eで0.0173σ vs 0.306σ、4muで0.000343σ vs 0.0228σ)。より大規模で事前に固定したfixed-16拡張(§5r) — チャンネルあたり独立ファイル候補8件、NA代入なし — では、機械的に14件のペア事象(4e 8、4mu 6)を比較し、二次補正が線形補正を14/14で上回り、median DeltaE = 0.0794076、14件全ての符号付き残差が正となった。いずれも大域的な検出器共分散距離、測定されたペアリング誤り確率、母集団規模の偏り、あるいは唯一の物理的ペアリングを確立するものではなく、意図的に選定された近距離コホートに対する局所的で小規模サンプルの感度チェックにとどまる。
1. 研究課題
相互に関連する二つの問い。
- トイ(Stages 1–3): 制御可能な人工ジェネレータ+検出器のもとで、どの共鳴幅で逐次崩壊履歴が復元不能になるか — A/B分類としても正しい4粒子ペアリングとしても — そして どの 情報が最初に失われるか。
- Open Data(Stage 4): 固定したclosest‑to‑ZヒューリスティックをCMSシミュレーション4レプトン事象に適用したとき、ジェネレータ由来ラベルとどれだけ一致するか。そして決定的に、そのラベルは同一フレーバー終状態にとってそもそも妥当な正解(ground truth)なのか。
2. プロジェクト・タイムライン
| # | ステップ | 内容 | 出典 |
|---|---|---|---|
| 1 | Stage 1 トイ | 人工 X→4p(A)vs X→Y1Y2→4p(B);RAMBO+トイ検出器;幅/欠損率等による識別可能性 |
artificial_four_particle_decays_README.md |
| 2 | Stage 2 | 構造化直接A、相対論的広幅B、粒子マージ、条件付き vs ドメインシフト、稀少信号指標 | STAGE2_FINAL_REPORT.md |
| 3 | Stage 3 | 幅が増すにつれて崩壊履歴情報が失われる順序 | STAGE3_FINAL_REPORT.md |
| 4 | Stage 4 事前準備 | CMS Open Data H→ZZ→4l 設計;固定選択/重み;簡易ランナー;TLS/XRootDのgo/no‑go | stage4_cms_open_data_README.md |
| 5 | Stage 4T 真値検証 | 固定1,000 AODSIM事象;reco ペアリング vs ジェネレータ由来 | truth_validation_README.md, truth_summary.json |
| 6 | Failure atlas(101) | 59/101一致、42件の不一致を特徴づけ | FAILURE_ATLAS_REPORT.md, events_101.csv |
| 7 | ラベル妥当性監査 | 42件の不一致のジェネレータ・ラベルはそもそも信頼できるか? | LABEL_VALIDITY_AUDIT.md |
| 8 | Top‑10 アンセストリ・カナリア(小規模検証) | 最大ギャップ上位10件の完全な家系図 | TOP10_CANARY_REPORT.md |
| 9 | 実データ小 | 20万件の実Run2012B事象 → 26件の4レプトン候補 | cms-real-data-small_REPORT.md, summary.json |
| 10 | Zピーク・カナリア(小規模検証) | ee と μμ で既知のZピークを再構築 | z-peak-canary_REPORT.md, summary.json |
| 11 | 厳しい選択条件(125 GeV) | 120–130 GeVの4候補に対する選択条件の軽微な強化 | strict-cuts-125gev_REPORT.md, selected_electrons.csv |
| 12 | ペアリング規則強度スキャン | オンシェルZ重み w に対する選択の感度 | pairing-rule-strength-101_REPORT.md, event_classification_101.csv |
| 13 | 物理的ペアリング規則 | 物理的動機を持つ三規則の一致 | physical-pairing-rules-101_REPORT.md, rule_agreement_counts.csv |
| 14 | 2つの質量規則境界事象 | オンシェルZと対称プロパゲータ規則が不一致となる唯一の2/101事象 | two-mass-rule-edge-events_REPORT.md, two_events.csv |
| 15 | ペアリング規則ジオメトリ(最終まとめ) | 4×4規則一致、四者投票分割、質量規則決定境界 — 既存結果の可視化であり新規解析なし | final-pairing-geometry-101_REPORT.md, final_pairing_geometry.png |
| 16 | 最小可観測摂動監査 | 各規則の選択を反転させる最小の固定1次元 pT/eta/phi 摂動 | minimum-observable-perturbation-101_REPORT.md, event_minimum_perturbations_101.csv |
| 17 | 脆弱事象/候補値監査 | 最も不安定な事象とその候補ペアリング値のランキング | fragile_event_rankings.csv, top10_pairing_candidate_values.csv |
| 18 | 局所多変量境界監査(4事象) | 選定4事象の12次元正規化 pT+角度 境界距離 | local-multivariate-boundaries-top4_REPORT.md, local_boundary_results.csv |
| 19 | 181002 と 181079 の比較 | 最も縮退した2事象の記述的な勾配/ジオメトリ比較 | comparison-181002-181079_summary.json, event_level_comparison.csv |
| 20 | Δm分布(全101) | 2つのZ1候補質量の差の分布 | delta-m-distribution-101_REPORT.md, event_delta_m_101.csv |
| 21 | Δmビン別規則挙動 | 固定Δmビンごとの規則一致と反転挙動 | delta-m-bin-rule-behavior-101_REPORT.md, delta_m_bin_rule_behavior.csv |
| 22 | 連続的な局所pT境界ジオメトリ(全101) | fractional‑pT座標での局所線形境界距離とΔmとの関係 | delta-m-local-pt-boundary-101_REPORT.md, event_local_pt_boundary_101.csv, structural_correlations.csv |
| 23 | 解析的 fractional‑pT 勾配監査 | 固定101事象すべてに対するオンシェル・スコア差勾配の閉形式による説明。有限差分による照合と、独立した保存レプトン質量による厳密微分チェックを含む;fractional‑pT座標、η・φ固定、現在選択されているZ1ペアを固定 | analytic-gradient-audit-101_REPORT.md, DERIVATION.md, analytic_vs_finite_difference_101.csv, summary.json |
| 24 | 固定5事象 pT投影不確かさカナリア | 部分的な実現可能性チェック:固定AODSIMが持つレプトンごとのpT不確かさを、選定5事象について§5jのスコア差勾配に投影;pT限定、η/φ固定、レプトン間共分散ゼロ、局所線形ガウス近似 — 完全な検出器考慮指標ではない | detector-aware-canary-5_REPORT.md, summary.json, pt_projected_event_metrics.csv, selected_lepton_uncertainty_diagnostics.csv |
| 25 | 固定101件不確かさ利用可能性監査 | 選択された404レプトン全てについてレプトンごとの保存不確かさの有無を全数監査;candidateP4Kind=2 && p4Error==0 が10/168電子(10/42 4e事象)で見つかった;236/236ミューオンが利用可能;91/101事象で完全に利用可能 |
uncertainty-availability-audit-101_REPORT.md, summary.json |
| 26 | チャンネル別pT投影と代替誤差モデルの感度分析 | 91件の公式不確かさ利用可能事象(4e/4muを分離)に対する完全ケースpT投影に加え、電子欠測10件に対する4種の明示的代替誤差モデル — 感度分析であり、公式誤差の復元ではない | pt-projection-sensitivity-101_REPORT.md, summary.json |
| 27 | 独立ファイル1000生事象による利用可能性再現 | 同一データセットの別AODSIMファイル;最初の1000生事象;kind=2 && p4Error==0 が6/248電子(6/62 4e事象)で発生;固定101事象とのEventID重複は0 |
independent-availability-replication_REPORT.md, summary.json |
| 28 | プール416電子の共変量重複診断 | プールした416電子(kind=1 400 / kind=2 16)についての連続共変量ECDF重複とシード種別サポート;カテゴリ的なシード分離は完全に残存 | overlap-diagnostic-416_REPORT.md, summary.json, continuous_overlap_summary.csv |
| 29 | 42件不一致の完全アンセストリ監査 | すべての不一致EventIDに対する母/娘グラフの全数監査;全母変更0件、Zコピー圧縮変更0件、曖昧ラベル0件;59/101は変わらず | ANCESTRY_AUDIT_42_REPORT.md, summary_42.json, event_label_comparison.csv |
| 30 | 公式JHUGenMELA干渉監査(101) | 固定101事象すべてに対する完全な同フレーバー行列要素と、2つの強制ペアリング異フレーバー対照;不一致42件 vs 一致59件の比較;追加のcmsRunなし |
REPORT.md, results_101.csv, group_comparison.csv |
| 31 | 固定3事象の局所ハイブリッド共分散ベンチマークと4muの完了テスト | (ln pT, eta, phi)における4e/4muの別個の扱いと利用可能なレプトン内共分散;電子欠測1事象はNAのまま;当初未完了だった4mu SLSQPは新規12D解析ヤコビアンが有限差分チェックに合格した後に完了した |
ローカルCodex成果物 detector-aware-3event-benchmark と muon-182137-analytic-jacobian-completion-test(本README添付には未収録) |
| 32 | 前向き2事象二次exact-ray予測監査(Stages P/T/C) | ターゲット生成前に独立ファイルの4e事象1件と4mu事象1件を固定;Stage Pが二次予測を保存、Stage Tがexact-rayターゲットを独立に生成、Stage Cが採点せずに封印された成果物を比較 | ローカルCodex成果物 prospective-two-event-quadratic-ray-audit-v3、prospective-two-event-quadratic-ray-audit-stage-t-v1、prospective-two-event-quadratic-ray-audit-stage-c-v1(本README添付には未収録) |
| 33 | fixed-16前向き二次exact-ray拡張(Stages P/T/C) | チャンネルあたり8候補を保持しNA代入なし;予測・ターゲット段階をそれぞれ独立に封印;PREDICTED ∩ TARGETEDを機械的に比較;14件のペア事象、全14件が改善 |
ローカルCodex成果物 fixed16-quadratic-ray-audit-stage-p-v2、fixed16-quadratic-ray-audit-stage-t-v2、fixed16-quadratic-ray-audit-stage-c-v1(本README添付には未収録) |
3. データ、固定範囲、事象数
| 部分 | データ | 固定スコープ | 事象数 |
|---|---|---|---|
| Stages 1–3 | 人工 RAMBO / トイ振幅 — 実在粒子なし | seed 20260802 等;mX=500, mY=150 |
50,000/仮説(Stage 1);合計1,680,000(Stage 3) |
| Stage 4T 真値 | CMS Open Data AODSIM SMHiggsToZZTo4L_M‑125(record 9356) |
入力ちょうど1,000事象、DeltaR<0.1 reco–gen マッチ |
1,000 → 200 四レプトン → 101 同フレーバー |
| 実データ小 | Run2012B 縮約NanoAOD(処理済み簡易出力) | 20万件の処理済み事象;新規ダウンロード0 | 26候補;うち4件が120–130 GeV |
| Zピーク・カナリア | Run2012B 実データ | 2ファイル × 4層 × 5,000 = 40,000 固定事象 | 4,191 ダイレプトン候補 |
| 厳しい選択条件 | 同一固定 quick_candidates.csv(SHA‑256 D9F9…462D) |
区間 [0,2,3]、75,000事象 |
同一の4候補 |
| 不確かさ利用可能性(§5l) | 同一の固定101 AODSIM事象をcmsRunで再処理 |
101事象 | 404選択レプトン(電子168+ミューオン236);91/101が完全利用可能 |
| 独立ファイル再現(§5l) | 別のAODSIMファイル、同一H→ZZ MCデータセット | 最初の1,000生事象;固定101事象とのEventID重複0 | 121件が適格 → 62 4e(248電子)+ 59 4mu |
| JHUGenMELA干渉監査(§5n) | 同一の固定101 AODSIM事象から保存された再構成四元運動量 | 厳密に101同フレーバー事象;崩壊のみの生行列要素;追加のcmsRunなし |
42件不一致+59件一致;404レプトン行 |
| 局所ハイブリッド共分散ベンチマーク(§5o) | 同一の固定AODSIMサンプルから保存された選択レプトンの運動学と共分散内容 | 厳密に3件の選定EventID;追加のcmsRunなし |
4e×2+4mu×1;4e1件は受理、4e1件は誤差欠測でNA、4muは1件を適応的に完了 |
| fixed-16二次拡張(§5r) | 同一H→ZZ MCデータセットの独立AODSIMファイル;固定した局所ハイブリッド共分散と固定ray | 固定した除外の後、チャンネルあたり最小の適格d_lin事象8件;代入なし |
16件固定:Stage P 15件予測/1件NA;Stage T 14件ターゲット/2件NA;Stage C 14件ペア/2件NA |
Stage 4を通じて用いた固定物理定数:mZ = 91.2 GeV、スコア S = ((mZ1−91.2)/10)²、
softmax T = 1.0、reco–gen DeltaR < 0.1(truth_summary.json)。
4. 手法と主な固定条件
- トイ(1–3): RAMBO 4体(A)vs Källén 二体逐次(B);同一のトイ検出器応答;RF/ロジスティック/ヒストグラム尤度分類器;幅・欠損率・質量比スキャン;アブレーションと順列重要度(予測的依存であり因果効果ではない)。
- Stage 4 ペアリング: 2つの正・2つの負の同フレーバー・レプトンを持つ4e/4mu事象では、完全マッチングのうち有効なOSSFはちょうど 2 通り存在する(3通り目は同符号ペアを使う)。
固定規則は各マッチングを、そのmZ1が91.2 GeVにどれだけ近いかで順位付けする。2e2muはOSSF マッチングが1通りしかなく、主たる正確度からは除外し、別途報告する。 - ジェネレータ「真値」: あるマッチングが「ジェネレータ記録に正しい」とされるのは、両recoペアが同一のジェネレータZインデックスを持つレプトンを結び、かつ2つのペアが異なるZインデックスに由来する場合に限る — すなわち91.2 GeVへの近さではなく、ジェネレータ由来に従う。
- JHUGenMELA干渉監査: 固定された各同フレーバー事象について、
P_fullは公式JHUGenMELAによる完全な崩壊行列要素である。P_AとP_Bは、測定された四元運動量を保持したまま、2つの強制OSSFペアに一時的に異なる荷電レプトン・フレーバーを割り当てて構成した対照である。
固定した同一正規化の定義はP_no-interference = 0.5(P_A+P_B)、relative interference = (P_full−P_no-interference)/P_no-interferenceである。これらの対照は、AまたはBが真のペアリングである事象ごとの確率では ない。
5. 主要結果
5a. トイ識別可能性(Stages 1–3)
| 量 | 値 | 注 |
|---|---|---|
| Stage 1 full RF テストAUC(A vs B、幅なし) | 0.9992 | 人工のみ、発見ではない |
Stage 2 条件付きAUC(Γ/m = 0.60) |
0.5189 | 大きい幅で偶然へ低下 |
| Stage 3「最初に失われる履歴」 | best‑second ギャップが最初に崩壊(Γ/m=0.3で ~196 → ~4.4) |
ペアリングはA/B分類より長く残る |
Stage 3 ペアリング正確度(Γ/m=0.6、トイ) |
0.6831 | 偶然1/3より依然上 |
分類可能性と履歴ペアリング可能性は 異なる情報であり、同時には消えない
(STAGE3_FINAL_REPORT.md)。すべての値は人工ジェネレータ/検出器に条件付けられており、実過程の存在や発見感度を 示すものではない。
5b. Stage 4 — closest‑to‑Z vs ジェネレータ記録(101事象)
| チャンネル | 一致 / n | 一致率 | 厳密95% CI | p vs 0.5 |
|---|---|---|---|---|
| 全同フレーバー | 59 / 101 | 0.584 | [0.482, 0.681] | 0.111 |
| 4e | 26 / 42 | 0.619 | [0.456, 0.764] | 0.164 |
| 4mu | 33 / 59 | 0.559 | [0.424, 0.688] | 0.435 |
95%区間は偶然(0.5)を含むため、この固定サンプルだけでは規則が偶然を上回るとは判断できない。
42件の不一致はいずれも単なる僅差ではなく、ジェネレータ記録に基づくペアリングでも、よりオンシェルに近いZ候補が91.2 GeVから20 GeVを超えて離れている(FAILURE_ATLAS_REPORT.md)。
5c. ラベル妥当性監査
保存済みROOTには mother(0) から導かれたZ/Hインデックスのみが記録されており — 母数、ステータス、ジェネレータ四元運動量は含まれまない。これらのファイルだけからは、42件のラベルが正しいとも誤りとも確認できない。
現在の排他的な主分類は D = 42, A = 0, B = 0, C = 0(D = 保存情報では
判定不能)(LABEL_VALIDITY_AUDIT.md)。
最大ギャップ上位10件の失敗に対する完全家系図カナリアでは、全母探索やZコピー圧縮のもとで
0/10 のラベル変化しか見つからず、これらのラベルは内部的に整合していた。
カナリアの主分類はC = 10 で、内部管理記録としては整合しているが、同一レプトンに対する唯一の物理的ペアリングを定めるものではない(TOP10_CANARY_REPORT.md)。
5d. ペアリング規則強度スキャン
C(w)=w·d1²+(1−w)·d2² の重み w∈[0.5,1.0](w=1 は従来のZ1のみ):
| 分類 | 件数 |
|---|---|
| 安定 | 65 / 101 |
| 規則依存 | 34 / 101 |
僅差(w=1で ≤1 GeV) |
2 / 101 |
[0.5,1.0] に解析的反転点を持つ事象 |
35 |
ジェネレータ記録との一致は w=0.50 で54/101、w=1.00 で59/101。スキャンの 最大 は60/101
だが、これは 同じ101事象上での事後的な最大 であり、性能改善を示す結果としては扱わない(pairing-rule-strength-101_REPORT.md)。
5e. 物理的動機を持つ三規則
| オンシェルZ | 対称プロパゲータ | コンパクトΔR | |
|---|---|---|---|
| オンシェルZ | 101 | 99 | 23 |
| 対称プロパゲータ | 99 | 101 | 23 |
| コンパクトΔR | 23 | 23 | 101 |
三規則すべてが一致するのは 22/101。ジェネレータ記録との一致:オンシェルZ 59/101、対称
プロパゲータ 59/101、コンパクトΔR 43/101。
これらは説明可能な固定 ヒューリスティック であり、
完全な H→ZZ*→4l 行列要素ではない(対称プロパゲータ規則はプロパゲータのみ:位相空間、
結合、スピン相関、同一粒子干渉を含まない)
(physical-pairing-rules-101_REPORT.md)。
5f. 質量ベース規則が不一致となる2事象
オンシェルZと対称プロパゲータ規則は99/101で一致する。例外の2件は、両者が異なるペアリングを選ぶ 唯一の同フレーバー事象である。いずれも m(4l) ≈ 125 GeV 付近の4e事象であり、同時に2つの~91 GeV Z候補は運動学的に不可能 — 不一致は、わずかによりオンシェルらしいZ1と、より高いZ2質量との トレードオフであり、時にはより角度的にコンパクトなペアリングを伴う。
| 事象 | オプション | ペアリング | mZ1, mZ2 [GeV] | 平均ペアΔR | 選択規則 |
|---|---|---|---|---|---|
1:604:181002 |
A | 0-1|2-3 |
69.92, 46.95 | 2.504 | 対称プロパゲータ;ジェネレータ記録 |
1:604:181002 |
B | 0-3|1-2 |
70.84, 29.13 | 2.138 | オンシェルZ;コンパクトΔR |
1:608:182172 |
A | 0-2|1-3 |
49.86, 40.20 | 1.878 | 対称プロパゲータ;コンパクトΔR |
1:608:182172 |
B | 0-3|1-2 |
53.30, 32.20 | 2.067 | オンシェルZ;ジェネレータ記録 |
1:604:181002は真のnear_tie: 2つのZ1距離はわずか0.915 GeVしか違わず、連続重みスキャンはw = 0.980285で反転し、Z1のみの端点に近い。オプションBはZ1で0.915 GeVを稼ぐが、Z2を46.95から29.13 GeVへ下げる。1:608:182172はrule_dependentでありnear_tieではない: Z1距離は3.441 GeV違い、スキャンはw = 0.763425で反転する。オンシェルZ規則はより近いZ1(オプションB)を取り、対称プロパゲータとコンパクトΔR規則はより高いZ2とより小さいペア内平均ΔR(オプションA)を取る。- この2事象は ジェネレータ記録との一致を分け合う:対称プロパゲータ規則が
181002で記録に一致し、オンシェルZ規則が182172で一致する。
各1件ずつ — したがって全体としてどちらの質量規則にも 有利にはならない。これは規則設計の境界を示す具体例であり、測定ではない: 系統不確かさ、背景テール、行列要素、干渉のいずれも計算していない(two-mass-rule-edge-events_REPORT.md)。
5g. ペアリング規則ジオメトリ(最終まとめ)
上記の規則比較結果を統合したビュー — 既存数値の可視化であり、新規解析、物理法則、性能向上ではない(final-pairing-geometry-101_REPORT.md)。
4×4一致行列は §5b/§5e を再現する(ジェネレータ記録 vs オンシェルZ/対称プロパゲータ/コンパクトΔR
= 59 / 59 / 43;2つの質量規則は99/101で一致;各質量規則はコンパクトΔRと23/101のみ一致)。唯一の
新しい内訳は、事象ごとに4規則がどう投票するかである:
| 投票分割 | 事象数 |
|---|---|
| 4‑0 | 12 |
| 3‑1 | 56 |
| 2‑2 | 33 |
有効なOSSFペアリングは事象あたり 2 通りしか存在しないため、四者(ABCD)分割は不可能である。
決定境界パネルは各事象を Δ(d1²) vs Δ(d2²) 座標に配置する(単一の選択された (mZ1, mZ2) では
なく、2つの候補マッチングの 間の 差);重み w の質量規則は直線 w·Δd1² + (1−w)·Δd2² = 0
を越えて反転し、点は固定分類(安定65、規則依存34、僅差2)で色付けされる。
ここでの規則の一致・不一致は物理的な正誤を 意味せず、ジェネレータ記録は内部参照であり、観測可能な規則や唯一の
物理的真値ではない。
5h. ペアリング安定性、質量縮退、局所境界ジオメトリ
以下はすべて 同一の固定101事象に対する派生解析 である。 新規ダウンロード、新規CMS処理、独立した検証サンプルはない。摂動は人工的な数値ストレステストであり、その幅はCMS検出器の分解能・校正・系統不確かさでは なく、種別ごとの分解能モデルも用いていない。
固定1次元摂動監査。 探索範囲は、共通pTスケールと単一レプトンpTに対して±20%、単一レプトンの
etaまたはphiに対して±100 mrad。この範囲内でオンシェルZ反転が見つかったのは、共通pTで 6/101、
単一レプトンpTで 5/101、単一レプトンetaで 5/101、単一レプトンphiで 3/101 事象。
これらは 指定した1次元族内 の最小値であり、大域的多次元距離ではない。境界が見つからなかった事象が、境界から無限に遠いと主張するものではない
(minimum-observable-perturbation-101_REPORT.md)。
稀なΔmテール。 Δm = |mZ1,A − mZ1,B| と relative Δm = Δm / ((mZ1,A + mZ1,B)/2) として、
101事象の絶対Δmは最小 0.882 GeV、中央値 36.936 GeV、最大 77.051 GeV。
| 事象 | Δm | relative Δm | 順位 | m4l |
|---|---|---|---|---|
1:604:181079 |
0.882 GeV | 1.236% | 1/101 | 122.897 GeV |
1:604:181002 |
0.915 GeV | 1.300% | 2/101 | 126.891 GeV |
このサンプルは全てM‑125ヒッグス信号MCなので、縮退が125 GeV付近に集中することを示すものでは
なく、118–130 GeV外の事象は実験的背景サイドバンドでは ない
(delta-m-distribution-101_REPORT.md)。
固定Δmビン挙動(率だけでなく件数 — 最初のビンは極小):
| Δmビン | n | ±20%内のオンシェル単一pT反転 |
|---|---|---|
| <1 GeV | 2 | 2/2 |
| 1–2 GeV | 1 | 1/1 |
| 2–5 GeV | 2 | 2/2 |
| 5–10 GeV | 6 | 0/6 |
| ≥10 GeV | 90 | 0/90 |
Δm < 5 GeV の5事象すべてが単一レプトンpT ±20%監査で反転し、Δm ≥ 5 GeV の96件はいずれも反転しなかった。
これは 構造的に予期される — ΔmはオンシェルZの決定マージンそのものと密接に関係するためであり、独立した予測・発見的結果ではない。
5 GeVの区切りは 事前登録されておらず、自然な物理的閾値でもない。付随する検定は探索的で未補正である
(delta-m-bin-rule-behavior-101_REPORT.md)。
連続的な局所pT境界。 4レプトンについて分数座標 u_i = ΔpT_i / pT_i を用い、
d_local = g(0) / ‖∇_u g(0)‖₂(g は非選択マッチングと選択マッチングの間のオンシェル・スコア差)
とすると:79/101 事象は両方の候補Z1質量が91.2 GeV未満で、22/101 はそれを跨ぐ。
79件の同側事象ではΔmがオンシェル・スコアマージンと代数的に等しい。局所境界距離とのSpearman相関:
| 部分集合 | 指標 | ρ |
|---|---|---|
| 全101 | 絶対Δm | 0.8388 |
| 全101 | 相対Δm | 0.8996 |
| 同側79 | 絶対Δm | 0.9832 |
| 跨ぎ22 | 絶対Δm | 0.8532 |
| 4e (42) / 4mu (59) | 絶対Δm | ≈0.834 / ≈0.838 |
この強い相関は 主に構造的であり、独立した検証ではない。Δmは79件の同側事象で分子を供給し、残りのばらつきは事象固有の勾配ノルムに由来する。
跨ぎ事象ではΔmは厳密なスコアマージンでは なく、実際のスコアマージンの方が局所距離をより直接的に追う。最も近い2事象について、1:604:181079 は
線形局所pT L2で 1.748%(非線形境界1.748%、順位1/101)、1:604:181002 は 1.838%
(非線形1.838%、順位2/101) — 線形/非線形の一致は0.01%より良い。
非線形境界はレプトンごと±20%箱内の 16 局所候補で確認された。残りの遠い線形外挿を厳密な大域最小と 解釈すべきではない
(delta-m-local-pt-boundary-101_REPORT.md)。
4事象多変量監査 — 異なる座標系。 先行のトップ4監査は正規化 12次元 座標(pT変化 ÷ 20%;
eta/phi変化 ÷ 0.1 rad)を用い、pTと角度を協調的に動かした。
したがってその「複合監査距離」と当該表に記載されたpT/角度成分は 複合pT+角度解 に属し、後のpTのみL2距離に対する競合値では ない。
local_boundary_results.csv 内の 181079 と 181002 の pTのみ 行は、後の値 ≈1.748% と ≈1.838% を再現する。一方、トップ4まとめのより小さいpT値(≈1.577% と ≈1.485%)は同時の角度成分を伴う(local-multivariate-boundaries-top4_REPORT.md)。
181002 と 181079。 この2事象は、全101中で絶対・相対Δmが最小の2値、最短の局所オンシェルpT境界距離2つ、両候補が91.2 GeV未満、m4lが125 GeV付近、という点を共有する。
保存された勾配比較は、同一インデックスの内部管理ラベルを用いて約 0.845 のコサイン類似度を与える。
事象間のレプトンインデックスは順列不変な物理的対応ではないため、これは 記述的類似性にすぎず、2事象が物理的クラスを成す証拠ではない(comparison-181002-181079_summary.json)。
5i. 実データ解析パイプライン
| チェック | 結果 |
|---|---|
| 4レプトン候補(20万件の実事象、新規DL 0) | 27生 → 固定ストリーム振り分け後 26(4e=22, 2e2mu=4) |
| 120 ≤ m(4l) < 130 GeV の候補 | 4 — 背景推定と正式な電子IDがないため、ヒッグス事象とは判定していない |
| Zピーク検証(40,000固定事象、4,191候補) | ee フィット中心 91.25 GeV、μμ 90.79 GeV(既知91.2 GeV比) |
| 120–130 GeVの4候補に対する選択条件の軽微な強化 | 0 / 4 が全条件を同時に満たす;これらの条件は正式な電子IDを構成するものではない |
入力品質フラグ: 4候補中16の選択電子のうち、14個は欠損値センチネル −999 のisolation
(isolation_available = False)を持っていた。元の isolation < 0.40 カットは −999 を通過するため、これらの候補ではisolationは実質的に無効化されていた(strict-cuts-125gev_REPORT.md、selected_electrons.csv で確認)。
5j. 解析的 fractional‑pT 勾配監査
本節は、§5hで用いたオンシェル・スコア差の局所勾配を閉形式で説明し、固定101事象すべて で評価する。スコープは意図的に限定している:
- 固定101事象のみ(同側79、跨ぎ22);
- fractional‑pT座標
u_i = ΔpT_i / pT_i、η・φは固定; - 区分的局所解析、現在選択されているZ1ペアは固定;
- 検出器分解能・検出器共分散・大域境界の解析では ない
(
analytic-gradient-audit-101_REPORT.md,DERIVATION.md)。
構造。 事象の競合する2つのZ1ペアリングは ちょうど1本のレプトンを共有 する。4つのfractional‑pT座標を (shared, other-only, chosen-only, unused) の順に並べ、2つの候補Z1質量を
m_a(「other」マッチング)と m_b(「chosen」/選択マッチング)と書き、オンシェル符号を
q_k = sign(m_k − m_Z) とすると、質量ゼロの閉形式は次を与える:
grad g = 1/2 ( q_a m_a − q_b m_b, q_a m_a, −q_b m_b, 0 )
したがって勾配ノルムは プラス符号 の閉形式に従う — 3つの二乗項はすべて 加算 される:
||grad g||^2 = 1/4 [ m_a^2 + m_b^2 + (q_a m_a − q_b m_b)^2 ], q_k = sign(m_k − m_Z).
79件の同側(both‑below)事象では共有項は質量 差(q_a = q_b);22件の跨ぎ 事象では質量 和(q_a ≠ q_b)となる。2つの固有レプトン成分(q_a m_a と −q_b m_b)は常に存在する。
どの質量が入るか。 主たる閉形式は、質量ゼロ四元ベクトル から得た候補質量 m0_a, m0_b を
用いる。保存された電子/ミューオン静止質量 から計算した微分は、保存有限差分に対する 独立な照合として別途保持 し、主たる式としては用いない。
質量ゼロ形式が主たるものである理由は解釈可能性 — 質量ゼロ極限のみが上記の簡潔な二質量表現へ簡約される — であり、正確度ではない:保存質量微分の方が正確で、保存有限差分と~1e-8で一致するのに対し、質量ゼロ形式は~1e-3の水準でそこから離れる(下の誤差表を参照)。
固定スコープと構造チェック(summary.json と
internal_z1_branch_audit.csv より):
| チェック | 値 |
|---|---|
| 固定事象 | 101 |
| both‑below事象 | 79 |
| 跨ぎ事象 | 22 |
| baseline選択の不一致 | 0 |
| 質量ゼロモデルへの切替後の選択Z1ペアの変化 | 0 |
選択ペアの q 符号変化 |
0 |
| 原点での厳密な内部Z1同点 | 0 |
| 各座標 ±1e-4 有限差分ステンシル内の選択ペア切替 | 0 |
| 最大差:閉形式ノルム vs 解析4成分のノルム | 1.4210854715202004e-14 |
厳密保存質量微分 vs 保存有限差分(独立照合、404成分):
| 指標 | 値 |
|---|---|
| 成分RMS絶対誤差 | 2.6443607718971793e-09 |
| 成分最大絶対誤差 | 1.923128678527064e-08 |
| 事象ベクトルの最大相対誤差 | 4.475563013813169e-10 |
質量ゼロ解析近似 vs 保存有限差分(404成分):
| 指標 | 値 |
|---|---|
| 成分RMS絶対誤差 | 3.6273790441550404e-04 |
| 成分最大絶対誤差 | 2.352876117170055e-03 |
| 最大成分相対誤差(参照成分 > 1e-12 のみ) | 2.3629231766061218e-04 |
| 事象ベクトルの最大相対誤差 | 4.16342873822614e-05 |
したがって保存質量微分は保存有限差分と~1e-8以上の精度で一致し、質量ゼロ近似は~1e-3の水準で
そこから離れる。両者の差は、数値有限差分残差から分離された有限保存質量補正である
(error_metrics.csv)。
共有レプトンの寄与。 以下の「共有成分の割合(shared‑component fraction)」は、共有座標が
二乗 勾配ノルムに占める割合であり、勾配振幅の割合では ない
(component_contribution_summary.csv,
side_class_comparison.csv):
| クラス | 事象数 | 平均 保存FDノルム | 中央 保存FDノルム | 二乗ノルムに占める平均共有割合 | 中央共有割合 |
|---|---|---|---|---|---|
| 同側 / difference | 79 | 49.83110501073093 | 52.330996933004016 | 0.12484488654354996 | 0.10176327590951395 |
| 跨ぎ / sum | 22 | 85.74566110595714 | 87.15635311591495 | 0.631631434092001 | 0.6432211204389451 |
解釈(スコープ限定): これらのfractional‑pT局所座標において、同側事象では共有成分が質量 差として入り大部分が相殺され、跨ぎ事象では質量 和 として入り加算される。
これがこの固定サンプルで跨ぎ事象がより大きい勾配ノルムを持つ理由である。これは、固定局所座標内での2つの選択候補質量と共有レプトン・トポロジーに関する言明にすぎない。
§5h 同側相関との関係。 完全な質量ゼロ同側モデル では g(0) = Δm かつ
‖∇g‖ = ½√(m_a² + m_b² + Δm²) なので、局所境界距離は厳密に
d = 2Δm / √(m_a² + m_b² + Δm²) に還元される(質量ゼロ質量と質量ゼロΔmを用いる)。
これは厳密な質量ゼロモデルの還元 である;§5hの保存された 有限質量 有限差分距離に対しては、数値的に検証された 近似 であって恒等式ではない(保存された解析は保存された電子/ミューオン質量を持つ)。
したがってこれは強い同側Δm–距離関係を 構造的に 説明するが、それ自体で観測された Spearman ρ = 0.9832 を数学的に決定するものでは ない。候補質量スケール m_a² + m_b² も事象ごとに変動するためである。
代入例(target_examples_181079_181002.csv より)。以下の勾配ベクトルは 物理的レプトンインデックス順 (u0, u1, u2, u3) で表示しており、上式の正準順 (shared, other-only, chosen-only, unused) では ない。事象ごとのインデックス対応を各例に併記する。
1:604:181002 — 質量ゼロ other/chosen 質量 69.92313036889585 / 70.83805787655506 GeV、
q_other = q_chosen = −1(共有項は差);インデックス shared=0, other-only=1, chosen-only=3,
unused=2:
- 解析的質量ゼロ勾配
(0.45746375382960025, −34.96156518444793, 0, 35.41902893827753) - 閉形式ノルム 49.769749086799806
- 保存有限差分ノルム 49.7697452846256
1:604:181079 — 質量ゼロ other/chosen 質量 70.89208275962014 / 71.77380860949629 GeV、
q_other = q_chosen = −1(共有項は差);インデックス shared=2, other-only=1, chosen-only=3,
unused=0:
- 解析的質量ゼロ勾配
(0, −35.44604137981007, 0.4408629249380738, 35.88690430474814) - 閉形式ノルム 50.44289950226834
- 保存有限差分ノルム 50.442898286124404
上記2例はいずれも 4e 事象であり、質量ゼロ近似が最も良く効く場合である(質量ゼロ vs 有限差分のベクトル相対誤差は~8e-8および~3e-8)。
代表的な 4μ 事象は、近似誤差がミューオン質量に支配される
ため、典型的な — そして最悪の — 質量ゼロからの乖離を示す:
1:604:180905 — 4μ、同側;質量ゼロ other/chosen 質量 24.621186397148737 /
88.6468016747457 GeV、q_other = q_chosen = −1(差);インデックス shared=3, other-only=0,
chosen-only=1, unused=2:
- 解析的質量ゼロ勾配
(−12.310593198574368, 44.32340083737285, 0, 32.012807638798485) - 閉形式/質量ゼロ ノルム 56.044040000787994
- 厳密保存質量 ノルム 56.043052199775374
- 保存有限差分ノルム 56.04305220149693
- 質量ゼロ vs 有限差分 ベクトル相対誤差 4.16342873822614e-05(サンプル最大);厳密質量 vs 有限差分 ベクトル相対誤差 8.9485529764465e-11
したがってこの事象では、厳密保存質量微分は保存有限差分を~1e-10で再現する一方、質量ゼロ形式はノルムの5桁目で異なる — 解釈可能性/正確度のトレードオフを具体化したものである。
候補内 Z1 分岐監査。 固定局所領域内では:
- 原点で微分不能な事象はない(厳密な内部Z1同点による;原点同点0件);
- ±1e-4座標ステンシル内で 選択ペアの変化はない(切替0件);
- 最も近い局所推定内部分岐は 事象
1:608:182271、matching0、局所線形 fractional‑pT L2 距離 0.009527043578052046。
全 202候補マッチング にわたり、局所線形の内部分岐距離は 0.9527% から 133.44% L2に及び、事象ごとに最も近い分岐を取ると 0.9527% から 114.87% に及ぶ。
これらは 局所線形推定であり、検証された妥当半径ではない ため、大きな値を厳密に分岐のない近傍と 解釈すべきではない。
0.9527%の最小値が最も狭い局所領域であり、±1e-4ステンシルの十分外側にとどまる。
この値は内部分岐距離の局所線形推定であり、厳密な非線形分岐距離ではない。また閉形式が内部Z1分岐を越えて通用することを主張するものでもない
(internal_z1_branch_audit.csv)。
5k. 固定5事象 pT投影不確かさカナリア(小規模検証)
これは部分的な実現可能性の結果であり、完成した検出器考慮解析ではない。このカナリアはcmsRun(CMSSW_5_3_32、推奨解析リリース)を選定5件のEventIDに対して実行し、一つの限定的な問いに答えるものである:保存されたペアリングのレプトンについて、レプトンごとの運動量不確かさが固定2012 AODSIM内に実際に存在するか、そして§5jのオンシェル・スコア差方向に投影できるか。
これはpT投影不確かさカナリアであり、完全な検出器考慮指標ではない
(detector-aware-canary-5_REPORT.md、
summary.json)。
範囲と方法。 この指標はpT投影のみであり、ηとφは固定、レプトン間共分散はゼロ、局所線形ガウス近似を用いる。各事象について z = |スコアマージン| / σ_g を形成する。ここでσ_gはレプトンごとのpT不確かさを§5jの解析的スコア差勾配に投影したものであり、そのzから線形ガウス反転確率を読み取る。この確率は局所線形ガウスモデル内部の数値であって、誤ったペアリングの測定確率ではない。ミューオンはトラックpT不確かさを用いた(candidate pTとmuonBestTrack pTは1e-5まで一致)。電子は保存されたcandidate-P4のp4Errorを方向固定の相対pT不確かさとして投影しており、これは完全な電子共分散ではない。
利用可能性監査(保存された選択に一致する20レプトン):
| チェック | 結果 |
|---|---|
| 監査対象の選択レプトン | 20 |
| candidate pT / η / φ vs 保存値(最大絶対差) | 7.1e-15 / 2.2e-16 / 5.6e-17 |
| トラック共分散 有限/対称/正定値 | 20 / 20 / 20 |
| 利用可能なpT投影(レプトン数) | 19 / 20 |
| 4レプトン全てが利用可能な事象 | 4 / 5 |
事象ごとのpT投影(pt_projected_event_metrics.csvより):
| EventID | チャンネル | 役割 | z | 線形反転確率 | 利用可否 |
|---|---|---|---|---|---|
1:604:180905 |
4mu | 質量ゼロ補正ストレス | 31.6785 | 1.53522e-220 | 可 |
1:604:181002 |
4e | 選択境界2位 | 0.772356 | 0.219952 | 可 — 暫定的な電子近似 |
1:604:181079 |
4e | 選択境界1位 | NA | NA | 不可 |
1:608:182137 |
4mu | 最近接4mu選択境界 | 1.60784 | 0.0539351 | 可 |
1:608:182396 |
4mu | 跨ぎ事象 | 24.4876 | 1.00116e-132 | 可 |
181002の電子結果は暫定的である:candidate-P4のp4Errorが完全な電子共分散の代わりとなっているため、その0.219952という反転数値は物理的な誤ペアリング確率として読むべきではない。181079は利用不可/NAである。
181079がNAである理由。 このレプトンスロット3(reco_index = 3)はcandidateP4Kind = 2(P4_PFLOW_COMBINATION)の電子であり、保存されたp4Error = 0である。同じ電子はcorrectedEcalEnergyError = 0.567356646 GeVとGSFのtrackMomentumError = 999を保持しているが、いずれも欠測しているcandidate-P4誤差の代替として用いられなかったため、この行は代入せずNAとした。
deltaP欠落の独立したリポジトリ全体にわたる検証。 上記2つのソースファイルの確認に加えて、公式cms-sw/cmsswリポジトリのタグCMSSW_5_3_10をスパースチェックアウトし、RecoParticleFlowパッケージツリー全体(RecoParticleFlow/配下の全ファイル、300以上の.cc/.hファイル)、DataFormats/ParticleFlowCandidate、RecoEgamma/EgammaElectronAlgosにわたってsetDeltaP(の全呼び出し箇所をgrepした — 議論で引用した2ファイルに限定していない。結果:この範囲全体でsetDeltaP(の出現はちょうど1件であり、それは
PFCandidate.h:257
にあるセッター自体のインライン定義であって、呼び出し箇所は0件である。裏付けとなるメンバdeltaP_は
PFCandidate.cc
内の2つのコンストラクタでのみ触れられ(deltaP_(0.))、再代入されることはない。これは、引用した2ファイルではなく関連モジュールツリー全体という範囲において、PFCandidate::deltaP()がこのCMSSWタグのPF電子経路のどこにおいても非ゼロになり得ないことを確認するものであり、
GsfElectronAlgo.cc:866-869
に到達するcandidateP4Kind() == P4_PFLOW_COMBINATIONを持つすべての電子が決定論的にp4Error = 0を持つことを意味する — 181079固有の性質ではない。この検証の範囲:タグCMSSW_5_3_10のみ(このAODSIMのHLT/RECO生産リリース);解析リリースCMSSW_5_3_32は同じ3ファイルのファイル同一性についてのみ以前に確認されており、リポジトリ全体を再grepしていない;PF2PATや上記3パッケージ以外のラッパー/カスタマイズ・プロデューサは検索していない;また、これは開発者の意図を確定するものではなく、deltaP_を非ゼロ値へ書き込むコード経路が存在しないことのみを示す。
CMSSWソース監査(限定的)。 対象AODSIMのHLT/RECOはCMSSW_5_3_10で生成され、推奨解析リリースはCMSSW_5_3_32であり、関連するPF電子ソースファイルは両者間で同一である。PFCandidateはdeltaP/pflowP4Errorフィールドを提供しており — データフォーマット自体に誤差フィールドが欠けているわけではない — しかしdeltaPは0で初期化され、標準のRecoParticleFlowのPF電子経路はsetDeltaP()を呼び出さず、PFElectronTranslatorはその0をP4_PFLOW_COMBINATION誤差にコピーする。したがって限定的な読み方としては、この電子について結合不確かさフィールドは標準PF電子プロデューサ経路によって未設定のまま残されたということであり、これは真のゼロ不確かさではなく、抽出ミスでもなく、確定したCMSSWの不具合でもない。公式の結合誤差はこのAODのp4Errorから取得できない;ECAL誤差とGSF共分散からの独立した近似は後で構築可能かもしれないが、それは近似であって公式値の復元ではない。
再現性。 cmsRunは固定5事象を5/5処理した(wall time 1:29.34、最大RSS 390,864 kB)。独立した後処理によってREPORT.md、summary.json、両CSV出力がSHA-256不一致0件で再現され、このチェック中に追加のCMSイベント処理は行われなかった
(REPRODUCIBILITY_CHECK.txt、
runtime_environment.txt)。
上記の5事象カナリアは過去の実施範囲として保持される。以降の監査は同じ利用可能性の問いを固定101事象全体、独立ファイル、プールされた共変量重複診断へと一般化した(§5l)。
5l. 不確かさ利用可能性監査と共変量重複診断
この4つの監査は§5kの5事象実現可能性カナリアを固定101事象全体、独立AODSIMファイル、プールされた共変量重複診断へと拡張したものである。いずれも利用可能性と重複の診断にとどまり、ここでのいかなるzや反転数値も完全な検出器考慮距離や誤ペアリングの測定確率ではない。
固定101事象の不確かさ利用可能性監査
固定101事象で選択された404レプトン全てについて、レプトンごとの保存不確かさの有無を監査した
(uncertainty-availability-audit-101_REPORT.md、
summary.json):
- 42件の4e事象 = 168選択電子;59件の4mu事象 = 236選択ミューオン(計404レプトン)。
candidateP4Kind=2 && p4Error==0.0:10/168電子、影響を受ける4e事象10/42;各該当事象にはちょうど1個のそのような電子が含まれる。- 残る158電子はkind=1で、能動的なcandidate-P4誤差が正の値を持つ。
- 10個のkind=2電子は全て
ecalDrivenSeed=false, trackerDrivenSeed=true;非ゼロp4Errorを持つkind=2:0件;ecalDrivenSeed=trueのkind=2:0件。 - 236/236ミューオンが所定のベストトラック/有限・対称・正定値共分散チェックを通過した(共分散対称性の最大絶対値0、大域最小固有値3.6596e-10、candidate/best-track pTの相対差最大4.96525e-08)。
- 4つの公式保存不確かさ全てが利用可能な事象:91/101 = 4e 32 + 4mu 59。
- 該当EventID:
1:604:180965、1:604:181079、1:604:181104、1:604:181111、1:608:182217、1:608:182259、1:608:182266、1:608:182324、1:611:183165、1:616:184565。 - ここでの「利用可能」とは指定したpT限定投影に利用可能という意味であり、完全な検出器不確かさモデリングではない。シードおよび事前選択フラグはプロデューサ/再構成経路の診断のみとして記録し、物理的原因とは解釈せず、低pT依存性とも結び付けていない。既知の5事象カナリアの電子
1:604:181079(reco_index = 3)はkind=2/誤差0として再現された。
これは§5kの単一電子観測を一般化するものである:先のカナリアはたまたまそのような電子1個に当たっていたが、全数監査では10/168が見つかった。
チャンネル別pT投影と感度分析
公式の完全ケース投影は公式保存不確かさを持つ91事象を用い、チャンネルごとに報告し、決してプールしない
(pt-projection-sensitivity-101_REPORT.md、
summary.json):
| チャンネル | n | z最小 | z中央値 | z最大 | z < 1 | z < 2 | 最大線形ガウス反転確率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4e | 32 | 0.772356 | 18.189 | 74.517 | 1 | 1 | 0.219952 |
| 4mu | 59 | 1.60784 | 35.4552 | 111.123 | 0 | 1 | 0.0539351 |
- 誤差欠測の10件の4e事象は暗黙的に代入されてはいない。4つの明示的な代替モデル —
ecal_relative、gsf_relative、inverse_variance_independent(独立性プロキシ)、quadrature_conservative(保守的プロキシ) — の下でのみ置き換えられ、それぞれ欠測10電子のみに影響し、残る394レプトンは変更しない。 - これらは感度モデルであり、公式結合誤差の復元ではない。4モデルにわたり、影響を受ける10事象の
zは0.136から36.84に及び、最大線形ガウス反転確率は0.446;モデル選択によってz < 1クラスが3事象、z < 2クラスが2事象で変化する。 - 完全ケースの結果は101事象すべてに対する無条件の結果ではない。独立ファイル・サンプルはこのpT投影に含まれていない。5事象カナリアで利用可能だった4つの
z値は1e-5まで再現された;181079は公式完全ケースから除外される。
独立ファイルによる再現
同一のCERN H→ZZ MCデータセットからの、あらかじめ固定した別のAODSIMファイル、最初の1000生事象のみに対して、同一の真値マッチングと同一の4e/4mu選択を適用した
(independent-availability-replication_REPORT.md、
summary.json):
- 適格な同フレーバー事象:121(62 4e = 248電子;59 4mu)。元の固定101事象との選択EventID重複:0。
kind=2 && p4Error==0.0:6/248電子、影響を受ける4e事象6/62;各該当事象にも再びちょうど1個のそのような電子が含まれる。kind=2かつ非ゼロp4Error:0件;kind=2かつecalDrivenSeed=true:0件。- Wilson 95%区間付きの比率 — 電子レベル:元10/168 = 5.9524%[3.2650%, 10.6091%] vs 独立6/248 = 2.4194%[1.1134%, 5.1768%];影響4e事象レベル:元10/42 = 23.8095%[13.4810%, 38.5275%] vs 独立6/62 = 9.6774%[4.5112%, 19.5488%]。
- これは同一データセット・別ファイルの再現であり、別の物理過程、検出器条件、データセット、実衝突データにわたる検証ではない。
疑似反復(pseudoreplication)補正
- 電子レベルと事象レベルの件数は独立な証拠ではない:両サンプルとも該当事象1件につきkind=2/誤差0の電子はちょうど1個である。
- 該当事象頻度の主要な記述単位は4e事象:10/42 対 6/62である。
- 電子レベルのFisher正確両側検定 p = 0.073965、事象レベル p = 0.0582609は2つの独立した確証ではない;電子レベル検定は主たる推測結果ではなく、事象レベル検定もファイル間のクラスタリング/異質性がモデル化されていないため限定的な参考にすぎない。等価性の棄却失敗は両比率が等しいという証拠ではない。
プール416電子の共変量重複診断
プールした記述的サンプル416電子 = kind=1 400 + kind=2 16(元168+独立248;kind=1が158+242、kind=2が10+6)
(overlap-diagnostic-416_REPORT.md、
summary.json、
continuous_overlap_summary.csv):
- 最も近い利用可能なkind=1比較サブグループ:
kind=1 && ecalDrivenSeed=true && trackerDrivenSeed=true、n = 370(元146+独立224)。 - 完全なカテゴリ分離が残存する:16個のkind=2電子は全て
(ecalDrivenSeed=false, trackerDrivenSeed=true)である一方、kind=1は全てECAL駆動である;kind=2と同一のシードセルにあるkind=1電子はゼロである。したがってkind=1の較正をkind=2に適用することは、連続共変量が重なる場合でもカテゴリレベルの外挿となる。 - 最も近い370電子サブグループに対して、kind=2の中央95%範囲内包率は:candidate pT 14/16、|eta| 16/16、相対ECAL誤差 16/16、相対トラックpT誤差 14/16、candidate-pT/トラックpT比 10/16、事象pT順位 16/16である。
- 完全な観測範囲 vs 中央95%:candidate-pT/トラックpT比について、16/16のkind=2値全てがkind=1の完全な観測範囲内にある一方、中央95%範囲内にあるのは10/16のみである。前者は弱く外れ値に敏感な指標であり、後者は6点が中心域の外にあることを意味するが、必ずしもkind=1の観測支持全体の外にあるわけではない。
- 観測された記述的な偏り(統計的に有意とは呼んでいない):|eta|中央値 1.323 対 0.732、相対トラックpT誤差中央値 0.255 対 0.187 — kind=2側でより高い記述的中央値が観測された。
- 事象
1:608:182324は最大の多変量最近傍外れ値である:candidate-pT/トラックpT比 5.155、最近傍距離 4.425 IQR単位。この単一事象だけでは6件の中央95%範囲除外全てを説明しない。
最も近い370電子kind=1サブグループのプール中央95%範囲(0.7644から2.0707)に対する6件の除外を以下に示す。4件は区間の下側、2件は上側にあり、単一の最大外れ値だけによる結果ではない。
| EventID | サンプル | candidate pT/トラックpT | 側 |
|---|---|---|---|
1:604:181104 | 元の固定101 | 0.298 | 下側 |
1:119:35596 | 独立ファイル1000 | 0.599 | 下側 |
1:122:36320 | 独立ファイル1000 | 0.686 | 下側 |
1:611:183165 | 元の固定101 | 0.688 | 下側 |
1:608:182259 | 元の固定101 | 3.055 | 上側 |
1:608:182324 | 元の固定101 | 5.155 | 上側 |
これにより、プール416電子の重複診断について計画されていた記述的フォローアップは完了する。この表によって追加のcmsRun、較正フィット、再構成メカニズムに関する主張が含意されるわけではない。
electron_track_momentum_errorとelectron_combined_p4_errorは16/16のkind=2電子について欠測値センチネル999である — これは欠測フラグであり、大きな物理的不確かさではない。有限の共分散由来track_pt_errorは別のフィールドである。candidate-P4誤差は16/16のkind=2電子について厳密に0であり、真のゼロ不確かさとは解釈しない。- この解析は観測された共変量の重複のみを診断するものであり、再構成誤差メカニズムの等価性やkind=1誤差モデルの転用可能性を検証するものではない。将来のいかなるプロキシも、公式値の復元ではなく明示的なシード経路間感度モデルとして扱わなければならない。
5m. 42件の不一致EventID全ての完全アンセストリ監査
固定top‑10カナリアの手法を、closest‑to‑Z規則がレガシー・ジェネレータ・ペアリングと不一致となった42/42事象の完全な事前指定集合に拡張した
(ANCESTRY_AUDIT_42_REPORT.md、
summary_42.json、
event_label_comparison.csv)。同一の単一固定AODSIMファイルを用い、eventsToProcessで選択した42件のEventIDのみを対象とした。
- すべての事象で厳密に4つのレガシーreco-genマッチが得られた:42事象/168マッチレプトン。
- 監査は28,143genParticle行、64,840母/娘関係行、42事象それぞれの詳細な家系図を保存した。
- グラフ整合性チェックでは、未解決の相対インデックス0件、対応する娘エッジのない母エッジ0件、対応する母エッジのない娘エッジ0件だった。
- レガシー
mother(0)ラベルから全母最近接Zラベルへのペアリング変更:0/42。 - 接続されたZステータス・コピー成分を圧縮した後のペアリング変更:0/42。
- 全母またはZコピー圧縮後のペアリングが曖昧な事象:0/42。
- Zコピー成分は42/42事象で存在したが、いかなる事象のペアリング・ラベルも変えなかった。
- したがって固定分類はA=0, B=0, C=42, D=0である:確定した物理的規則誤りへ昇格する事象はなく、ラベル構築上の問題や未解決のグラフも残らない;42件すべてに、ジェネレータの内部管理記録が唯一の物理的に観測可能な履歴ではないという概念的な限界が残る。
- 唯一の事前指定された再集計は一致数を0追加したため、当初の結果は59/101(58.4%)一致、42/101不一致のままである。
10事象ベンチマークは1:57.61で完了し、最大RSSは362,032 kBだった。42事象全体のcmsRunは2:26.31で完了し、最大RSSは365,260 kBだった。最終的な成果物チェックではSHA-256不一致0件;独立した後処理の再実行は10のコア成果物全てを厳密に再現し、フルランのtop-10サブセットは対応する8つのカナリア表全てを厳密に再現した。ログに信頼できるXRootDバイトカウンタは存在しなかった。
これにより、固定42件の不一致に対するジェネレータ・ラベル構築の監査は完了する。この段階では、どちらの同一レプトン・ペアリングが物理的に好まれるかは決定していない;別途の固定101事象行列要素/干渉監査を次に報告する。
5n. 固定101事象全てに対する公式JHUGenMELA干渉監査
公式JHUGenMELA v7.5.6、ROOT 6.30.02、固定8 TeV崩壊行列要素設定を用いて、同じ保存四元運動量を101/101の同フレーバー事象すべてについて評価した
(REPORT.md、
results_101.csv、
group_summary.csv、
group_comparison.csv)。追加のcmsRunは不要だった:固定入力は404行 = 101事象 × 4再構成レプトンを含む。
完全な同フレーバー行列要素を、同一正規化の無干渉対照0.5(P_A+P_B)と比較した。ここでP_AとP_Bは測定された四元運動量を変えずに2つの有効なOSSFペアリングを強制し、異なる荷電レプトン・フレーバーを割り当てたものである。結果の相対干渉は符号付きの行列要素比較であり、A/B真値の確率ではない。
| グループ | n | 平均相対干渉 | 中央値 | IQR | 正の割合 |
|---|---|---|---|---|---|
| 不一致、全体 | 42 | +14.10% | +4.54% | +0.19%〜+24.57% | 76.2% |
| 一致、全体 | 59 | +19.83% | +10.03% | +0.43%〜+35.04% | 79.7% |
| 不一致、4e | 16 | +23.57% | +18.67% | +4.00%〜+38.34% | 87.5% |
| 一致、4e | 26 | +22.38% | +12.99% | +2.09%〜+43.19% | 80.8% |
| 不一致、4mu | 26 | +8.27% | +1.73% | −0.30%〜+12.42% | 69.2% |
| 一致、4mu | 33 | +17.82% | +8.40% | +0.07%〜+25.06% | 78.8% |
事前指定した比較は、相対干渉の中央値差(不一致 − 一致)であった。チャンネルをプールすると−5.49パーセントポイントで、決定論的な20,000リサンプル条件付きブートストラップ区間は[−15.80, +6.16]ポイントである。4e推定は+5.68ポイント([−24.22, +25.28]);4mu推定は−6.68ポイント([−17.64, +0.89])。すべての区間が0を含み、チャンネルごとの点推定は符号が逆である。このため固定サンプルは、不一致事象がより強い干渉を持つという安定した証拠を与えない。
保存された計算内で検証は厳密であった:2回の独立実行は101事象すべてについて23個の非タイミング・フィールド全てで一致;101事象すべてが16の構造化OSSF入力順序チェックに合格し、最大行列要素差は0;補正済みの単一事象ベンチマーク1:604:181002は+25.0719358298%を再現;全ての完全/対照行列要素は有限かつ正であった。公称のJHUGenInterfOnとInterfOffは101事象すべてで厳密に等しいままだったため、その差は使用しなかった。再現可能なバンドルにはC++ソース、スクリプト、固定入力、Dockerfile、JHUGen配布物、環境記録、2つの生の結果表、ログ、SHA-256マニフェストが含まれる。
この監査は固定選択101事象内での関連性を検定するものである。因果性を確立するものでも、物理的に「真の」A/Bペアリングを選ぶものでも、検出器/理論/背景の系統誤差を含むものでも、独立事象サンプルで結果を検証するものでもない。
5o. 固定3事象の局所ハイブリッド共分散ベンチマーク
この続報は、電子とミューオンの不確かさの扱いを分離したまま、厳密に選定した3事象について、これまでのpT限定投影を超える取り組みである。局所座標(ln pT, eta, phi)を用い、変動下で四元運動量と選択されているclosest-to-Zブランチを再計算し、局所線形投影を厳密な非線形境界計算と比較した。追加のcmsRunは実行せず、他の98事象へも拡張していない。
4muについては、各ベストトラックの5×5共分散を利用可能なミューオン内3×3共分散に変換した。4eについては、能動的なcandidate-P4相対スケール誤差をGSFトラックの(eta,phi)2×2ブロックと結合した。利用不可能なcandidateスケール/GSF角度のクロス項と全てのレプトン間共分散はゼロとした。共分散は中心点で固定した。したがってこれはハイブリッド共分散であり、完全な電子または事象レベルの検出器共分散ではない。
8/8の選択電子全てが固定のcandidate-P4対GSF中心方向チェックに合格し、最大DeltaRは0.000365077だった。2つの必須の保存pT限定チェックは絶対差4.46e-11(4e 181002)と1.87e-11(4mu 182137)で再現した。1:604:181079のスロット3で欠測しているcandidate-P4誤差は、ECAL、GSF、平均、その他のプロキシによって置き換えられなかった。
| EventID | チャンネル | 線形距離 | Ray境界 | 受理された反復距離 | 結果 |
|---|---|---|---|---|---|
1:604:181002 |
4e | 0.772266030σ | 0.775368015σ | 0.775346555σ | 受理;反復−線形は+0.399%;分岐切替なし |
1:604:181079 |
4e | NA | NA | NA | 能動的なcandidate-P4誤差1件が欠測;代入なし |
1:608:182137 |
4mu | 1.607406407σ | 1.613524556σ | 1.613366841σ | 後の解析ヤコビアン完了テストでのみ受理;反復−線形は+0.3708% |
最初の固定3事象実行は不変の失敗記録として保持する。その最終記録された2パスジョブは1,480回の厳密スコア評価を用いたが、セッション累計の推定は3,700であり、中断された試行とレポート再生成の計算も実行されたため、承認された上限約1,494を超過した。これはpartial_score_cap_violationと表示されている;4mu SLSQPの結果は、数値有限差分ヤコビアンが300評価のオプティマイザ上限を消費した後、そこではNAのままだった。上限400での再試行案は後に準備されたが実行されず、厳密スコア評価を消費しなかった。
4mu結果は、保存質量に基づく厳密な、区分的能動12D解析制約ヤコビアンを新たに導出した別の適応テストで完了した。これは§5jの以前のpT限定解析勾配を12D式として再利用したものではない。新たな微分はln pT、η、φを含み、原点、半射線、保存射線、受理終点、および6つの固定方向微分での中心有限差分と照合した。最大成分差異は2.24e-9 GeV/単位、最大相対L2差異は5.36e-11、デバッグチェックでの最大方向絶対差異は4.58e-9であり、能動ペアは切り替わらなかった。
解析ヤコビアンを用いると、正式な4mu SLSQPは3回の反復/7回のオプティマイザ・スコア評価で終了し、最終g = -2.84e-14 GeV、相対KKT残差8.28e-14だった。正式結果と再現結果は一致した。この新テストは99回のデバッグ+121回の正式+121回の再現=341/528の承認済み厳密スコア評価と1.164/120秒を用いた。受理された距離は前者の最後の未受理点から約3.3e-12σしか差がないため、これは実質的に異なる境界を発見したというより数値的な終了問題を解消したものである。
これは明確に先行する失敗後の数値的完了テストであり、当初から独立に事前指定された確証ではない。両方の受理値は局所ハイブリッド共分散の感度である。これらは完全な検出器共分散距離、大域最短距離、誤ペアリング確率、あるいはどちらかのペアリングが唯一の物理的履歴であるという証拠ではない。
5p. 固定91件完全ケース・ハイブリッド線形監査
続く固定監査は91件の完全ケース(4e 32、4mu 59)すべてを対象とした。変更していないハイブリッド定義と事象レベルQCの下で、83件合格・8件失敗となった:4eは24 PASS/8 FAIL、4muは59 PASS/0 FAILだった。8件の失敗は全てcandidate-P4/GSFハイブリッド互換性ゲートの失敗であり、物理的な失敗ではない。したがって、91件の完全ケースと83件のハイブリッドQC利用可能ケースは異なる分母である。
事前登録した運用スクリーン(QC PASSかつハイブリッドd_lin <= 3)は、厳密に2件の事象を選んだ:1:604:181002(4e)と1:608:182137(4mu)。これらは既に局所非線形パイロットで使用したのと同じ2事象であり、独立した非線形検証ではない。それらの線形距離は既存の非線形結果と0.4%未満しか差がなかった(それぞれ0.3989%と0.3708%)。他の89件の完全ケースからは新規局所候補が0件生成され、追加の非線形計算は実行しなかった。
d_lin <= 3の閾値は、固定した局所ハイブリッド共分散の中心から遠い事象について非線形フォローアップを制限するための運用上のスクリーニング閾値である。統計的な3シグマの主張でも、線形精度の理論的保証でも、Delta-m、pT限定距離、±20%摂動研究からの較正でもない。これらの結果は、省略されたスケール角度およびレプトン間相関に依存する局所ハイブリッド共分散感度のままであり、大域距離、確率、唯一の物理的ペアリング、独立した確証を確立するものではない。
5q. 前向き2事象二次exact-ray予測監査
このパイロットは、固定した二次補正が、2件のターゲット未知事象について局所線形距離よりも厳密な境界をよく予測するかを検定した。候補選定は独立ファイル監査の中から、ターゲット生成前に完了した:115件完全ケース/96件事象QC PASSのうち、最小ハイブリッドd_lin事象を4e(1:120:35923)と4mu(1:120:35961)についてそれぞれ別個に固定した。ターゲット暴露インベントリでは31件の候補関連記録、0件の候補固有の数値exact-ray暴露、0件のスキャンエラーが見つかった。ここで「ターゲット未知」とは、この保存成果物暴露テストに合格したという意味であり、人の記憶や監査対象ファイル外の情報についての主張ではない。
計算は3つの封印された段階に分離された:
- Stage P(予測):厳密ターゲットを読み込みも生成もせずに、線形および二次予測を計算・保存した。20/20事象スコア評価と40/40ペアリングスコア呼び出しを用い、評価21は開始しなかった。決定論的再実行は完全一致し、ターゲットの意味解析回数は0、wall timeは0.246秒だった。
- Stage T(ターゲット):予測成果物を意味的に解析することなく、2つの厳密なray targetのみを生成した。174/204事象スコア評価と348/408ペアリングスコア呼び出しを用い、評価205は開始しなかった。両事象とも
TARGETEDとなり、決定論的再実行は完全一致、予測の意味解析回数は0、wall timeは0.739秒だった。 - Stage C(比較):封印された各数値成果物を1回だけ読み込み、厳密スコアリング、ROOT/真値の読み込み、スコアリング・カーネルのインポートは一切行わなかった。決定論的再実行は完全一致し、wall timeは0.0226秒だった。
| 事象 | チャンネル | 線形d_lin(σ) |
二次予測(σ) | 厳密ray target(σ) | 線形絶対誤差(σ) | 二次絶対誤差(σ) | 二次/線形絶対誤差比 | 結果 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1:120:35923 |
4e | 4.455655098 | 4.779493300 | 4.762146960 | 0.306491862 | 0.017346340 | 0.0565964 | IMPROVED;+0.364255%の過大予測 |
1:120:35961 |
4mu | 4.509850534 | 4.487424664 | 4.487082139 | 0.022768396 | 0.000342525 | 0.0150439 | IMPROVED;+0.00763359%の過大予測 |
したがって固定した2/2事象について二次予測の絶対誤差は線形近似より小さく、両方とも厳密ray targetを過大予測した。封印されたStage-P予測JSONのSHA-256はEFF53FB41D60537E75670413DE9DEE25035FB12A20AEE0223ED446AA2AD5A19E;Stage-TターゲットJSONはD96432E5EA11F26E1A4120D359989A6FD8C675DDEA0BB2A675A6916390AD4FA8;Stage-C比較JSONは91BF6A0781033AFF2B9BCFD567DFDF48D21242A309B2F4CBF38DF95968C1D17Fである。
計算上の整合性チェックは合格したが、科学的な正確度は別の問題である。チャンネルあたり1事象しかないため、母集団の誤差率、カバレッジ、較正、チャンネル比較、汎化性能は推定できない。これらは固定ray、固定局所ハイブリッド共分散の感度のままであり、大域最短の検出器共分散距離や測定された誤ペアリング確率ではない。
5r. fixed-16前向き二次exact-ray拡張
この拡張は、厳密なターゲットが生成される前に固定された。以前の対象事象と2つのパイロット事象を除外した後、チャンネルあたり最小の適格なd_lin事象8件を保持した。固定した範囲は4eで7.1660–13.6458σ、4muで11.0305–20.0789σだった。16件全てのEventIDとその順序は一貫して保持され、事象レベルのNAが取り除かれたり、置き換えられたり、分母の再定義に用いられたりすることは一度もなかった。
計算は再び3つの封印された段階を用いた:
- Stage P(予測):160/160事象スコア評価と320/320ペアリングスコア呼び出しを用いた。15件の
PREDICTED行と1件のNA(1:121:36059、選択ペアの質量とMZの差の符号が原点から変化)を生成した。決定論的な2回の実行は完全一致し、ターゲットの意味解析は0回、wall timeは0.855秒だった。 - Stage T(ターゲット):1228/1632事象スコア評価と2456/3264ペアリングスコア呼び出しを用いた。14件の
TARGETED行と2件のNA(1:122:36334と1:121:36059、いずれも原点から能動ペアが切り替わった)を生成した。614評価の2回の実行は完全一致し、予測の意味解析は0回、wall timeは3.755秒だった。 - Stage C(比較):主集合
Stage-P PREDICTED ∩ Stage-T TARGETEDを機械的に形成し、16件の正式行全てを保持した。Stage PとStage TのNA集合の重複により14件のペア事象と2件の正式NA行が残った。Stage Cは封印された各JSONを1回だけ解析し、インメモリ比較を2回実行して完全一致を確認し、スコア呼び出しはゼロで、0.128秒で完了した。
主要な事象レベル量は次のように固定された
E_lin = abs(d_lin - d_ray) / d_ray
E_quad = abs(d_quad - d_ray) / d_ray
DeltaE = E_lin - E_quad
signed quadratic residual = (d_quad - d_ray) / d_ray
| 固定コホートの結果 | 値 |
|---|---|
| 正式行数 | 16 |
| 主要ペア分母 | 14 |
| ペアのチャンネル別件数 | 4e 8;4mu 6 |
IMPROVED / TIED / WORSE | 14 / 0 / 0 |
中央値DeltaE | 0.0794076141 |
| 線形相対誤差の範囲 | 0.00868198–0.158321(0.868%–15.832%) |
| 二次相対誤差の範囲 | 0.000403737–0.0194545(0.0404%–1.945%) |
DeltaEの範囲 | 0.00544707–0.146539 |
| 符号付き二次残差 | 14/14件のペア事象で正 |
封印された予測・ターゲット・比較JSONのSHA-256はそれぞれ
C70EBE2D8C8F091592CDE19F3CC00CE7D4C67174BE76A1BB31DF8952A658BD1E、
827D97C0F90555BC7479B514A11C00A9A269BDCBAAD206EF054D4BEDE4289E98、
1B16667EB45549218F2F9CF1582CD3FC4D4F357DF6E9279252494FBCC46210CCである。Stage Cの成果物マニフェストは13エントリを含み不一致はゼロで、SHA-256は
4A568B2B2394EF2BE46D80B20F6C9A538F28A1AEC8C98EE927F8B6A60607A423である。
この前向きに固定されたコホートは、2事象パイロットよりもかなり強い証拠を与える。すなわち、選定された独立ファイルの近距離範囲において二次補正がfixed-ray近似を改善するというものである。しかし依然として母集団の正確度、カバレッジ、較正、大域最短の検出器共分散距離、あるいは別の過程・検出器条件・データセット・実データへの転用は確立していない。14/14の正の残差は再現可能なコホート・パターンであり、外部検証のための仮説であって、それ自体で母集団規模の過大予測バイアスの証明ではない。
6. 図(Figures)
| 図 | 内容 |
|---|---|
m4l_data_vs_mc.png |
簡易 m(4l) 実データ vs MC、低統計 |
z_peak_ee_mumu.png |
ee/mumu Zピーク vs 既知91.2 GeV |
strength_scan_overview.png |
w に対する一致;スキャン最大60はこの101事象上の事後ピーク |
representative_examples.png |
安定/規則依存/僅差の交差 |
final_pairing_geometry.png |
4×4規則一致、四者投票分割(12/56/33)、質量規則決定境界 |
minimum_perturbation_stability.png |
各規則を反転させる最小固定1次元摂動;人工ストレステストであり検出器分解能ではない |
delta_m_distribution_101.png |
101事象のΔm分布、181079と181002が稀な低テールに |
delta_m_bin_rule_behavior.png |
固定Δmビンごとの規則一致と反転挙動(n = 2, 1, 2, 6, 90) |
delta_m_local_pt_boundary_101.png |
Δm vs 局所線形pT境界距離、同側と跨ぎで分割 |
analytic_gradient_error_distributions.png |
解析的質量ゼロノルム vs 保存有限差分ノルム;成分誤差分布;同側と跨ぎの共有成分寄与;保存質量補正 vs 数値有限差分残差 |
continuous_covariate_ecdf.png |
プール416電子について、candidate pT、|eta|、補正ECALエネルギー、相対ECAL誤差、相対トラックpT誤差、candidate-pT/トラックpT比にわたるkind=1(全体/dual-seed)vs kind=2のECDF重複 |
sample_stratified_ecdf.png |
同じ重複をサンプル別(元kind=1 n=158/kind=2 n=10、独立kind=1 n=242/kind=2 n=6)に分割、|eta|・相対トラックpT誤差・candidate-pT/トラックpT比について |
support_and_distance.png |
シードセルのサポート(kind=1/kind=2の完全分離)、4e内でのcandidate-pT順位、kind=2の最近傍kind=1距離(IQR単位) |
7. 修正事項と用語の更新
文書間で数値が異なる場合、このREADMEでは最新の監査結果を採用し、変更を「以前の表現 → 監査後の表現」として記録する。
- 「物理的正確度」→「ジェネレータ内部管理記録との一致」。 59/101(58.4%)は内部管理記録との一致率である。4e/4muでは、ジェネレータ履歴は内部管理上の選択の一つとして扱う。
- 「規則は偶然を上回る」→ 判定不能。 58.4%の95% CIは0.5を含む。
- 「42件の失敗は規則の実際の誤り」→ 完全な監査後も依然として裏付けなし。 後の§5m実行では42事象すべてについてアンセストリ・グラフ、ステータス、四元運動量を保存・確認し、クラスB=0、D=0、Aは依然0、C=42となった。ラベル構築のメカニズムは今や追跡済みだが、ジェネレータの内部管理記録は依然として唯一の物理的に観測可能なペアリングではない。
- スキャン最大60/101 → 性能主張ではない。 同じ事象上の事後的な最大である。
- Stage 3 派生テーブルのバグ(誤って仮定したマニフェスト列に対する
KeyError;4オブジェクト未満の事象の混入)を修正し、元のseed平均へ再照合した(最大差 4.1e‑5)(STAGE3_FINAL_REPORT.md)。 - Stage 4 スコープ逸脱を記録: 1ファイルのヒッグスMC転送として承認された小規模検証が、実際には4ファイルのメタデータに接続していた;event配列/簡易解析は実行されず、超過分は記録された(
stage4_cms_open_data_README.md)。 - 「2つの引用ファイルで確認」→「関連モジュールツリー全体で不在を確認」。 §5kの、CMSSWのいかなるコード経路も
setDeltaP()を呼び出さないという主張は、当初2つの引用ファイルからのみ論じられ、未検証(「見つからなかった」対「存在しない」)としてフラグされていた。タグCMSSW_5_3_10におけるRecoParticleFlow、DataFormats/ParticleFlowCandidate、RecoEgamma/EgammaElectronAlgosツリー全体の独立したgrepでも同じ結果が得られた:setDeltaP(は厳密に1回(セッター自体の宣言)のみ出現し、その範囲内に呼び出し箇所はゼロだった。この検証の限定的な範囲(単一タグ、3パッケージ、PF2PAT/ラッパー・プロデューサは未検索)については§5k参照。 - 「最終2パスジョブは上限内に収まった」→ セッション累計は上限を超過。 最初の§5oベンチマークの保存された2パスジョブは1,480回の評価を用いたが、中断された計算とレポート再生成の再実行を含めると、累計は推定3,700となる。この記録を遡って準拠と呼ぶことはしない。後の4mu解析ヤコビアン計算は、独立した確証ではなく、適応的な完了テストとして別途報告する。
8. 再現と主要スクリプト
# Stages 1–3(人工)
python -m pip install -r requirements.txt
python -m unittest discover -s tests -v
python run_all.py --quick # 2,500 events/hyp
python run_all.py # full: 50,000 events/hyp
python run_stage2.py # → outputs_stage2/
python run_stage3.py # → outputs/stage3/
- Stage 4T 真値: まず 100事象 ベンチマークを実行しETAを確認、その後に固定1,000事象設定;
truth_postprocess.pyで後処理する。ランナーはCMSSW_5_3_32以外のCMSSW_VERSIONを拒否する(truth_validation_README.md)。 - Failure atlas:
build_failure_atlas.pyが101事象の派生解析を再生成する。 - アンセストリ小規模検証: CMSSW
TruthPairingAnalyzer.cc+ 10固定EventIDに対する全母/Zコピー監査。 - 解析的勾配監査:
run_analytic_gradient_audit.pyは、3つの固定入力ファイルのSHA‑256を固定し、 101 / 79 / 22 の事象数をチェックし、baselineペアリング選択を検証した上で、閉形式勾配を保存有限差分および厳密保存質量微分と比較する、派生的で読み取り専用の監査である(analytic-gradient-audit-101/run_analytic_gradient_audit.py)。 - 検出器考慮pT投影カナリア(§5k):
run_detector_canary_5.shが5固定EventIDに対してcmsRun(CMSSW_5_3_32、slc6_amd64_gcc472)を実行し、preflight_canary.pyとpostprocess_canary.pyが診断と投影指標のCSVを構築する。cmsRunは5/5事象を処理;独立した再実行は4つの派生ファイル(REPORT.md、summary.json、両CSV)をSHA-256不一致0件で再現した(detector-aware-canary-5/REPRODUCIBILITY_CHECK.txt)。 - 固定101件利用可能性監査(§5l):
run_uncertainty_availability_audit_101.shが固定101事象に対してcmsRun(CMSSW_5_3_32)を実行し、prepare_audit.py/postprocess_audit.pyが404レプトンの利用可能性表を構築する(wall 1:41.52、最大RSS 391,948 kB)。チャンネル別pT投影と4つの代替誤差感度モデル(§5l)は、この表とanalytic_vs_finite_difference_101.csvを合わせて後処理する;反転確率はモデル上の数値であり、測定された誤ペアリング確率ではない。 - 独立ファイル再現(§5l): 同一H→ZZデータセットの別AODSIMファイルの最初の1000生事象に対して、同じ解析器と選択を適用(wall 2:20.74、最大RSS 407,356 kB);プール416電子の重複診断は、元の168電子表と独立248電子表を後処理する(
overlap-diagnostic-416/)。 - 固定3事象ハイブリッド共分散ベンチマーク(§5o):
run_benchmark.pyが最初の3事象計算とそのスコア上限違反を記録する。別の解析ヤコビアン完了テストはcompute_analytic_retry.py、永続的なscore_ledger.jsonl、write-onceのdebug/formal/reproduction JSONを用いる。render_report.pyはそれら保存済みファイルのみを読み込み、事象スコアを再実行することはできない。ベンチマークと完了テストのフォルダはローカルCodex出力であり、本README添付には未収録。 - fixed-16二次拡張(§5r): ローカルCodexフォルダ
fixed16-quadratic-ray-audit-stage-p-v2、fixed16-quadratic-ray-audit-stage-t-v2、fixed16-quadratic-ray-audit-stage-c-v1に、それぞれ独立に封印された予測・ターゲット・比較の記録を保持する。Stage Cはスコア呼び出しゼロの純粋なJSON比較であり、その13エントリの成果物クロージャに不一致はない。これらのフォルダは本README添付には未収録。 - 各成果物フォルダには入力/出力監査用に
summary.json/manifest.json/artifact_sha256.txtが付属する。固定実
データ候補ファイルのSHA‑256はD9F9830F8CBC45AC8A4A60A19D6164070303A4F90EC93A570D568D680C96462D。
9. 推奨する成果物レイアウト
上記の相対リンクは、次の統合ツリーを前提とする:
.
├── project/
│ ├── README.md # Stage 1 (= artificial_four_particle_decays_README.md)
│ ├── STAGE2_FINAL_REPORT.md
│ └── STAGE3_FINAL_REPORT.md
├── stage4_cms_open_data/
│ ├── README.md # Stage 4 pre-flight
│ └── truth_validation/
│ ├── README.md
│ └── outputs/fixed_1000/truth_summary.json
├── failure_atlas_101/ # FAILURE_ATLAS_REPORT.md, events_101.csv
├── label_validity_audit_101/ # LABEL_VALIDITY_AUDIT.md
├── top10_label_canary/ # TOP10_CANARY_REPORT.md
├── cms-real-data-small/ # REPORT.md, summary.json, m4l_data_vs_mc.png
├── z-peak-canary/ # REPORT.md, summary.json, z_peak_ee_mumu.png
├── strict-cuts-125gev/ # REPORT.md, selected_electrons.csv
├── pairing-rule-strength-101/ # REPORT.md, event_classification_101.csv, *.png
├── physical-pairing-rules-101/ # REPORT.md, rule_agreement_counts.csv, rule_definitions.csv
├── two-mass-rule-edge-events/ # REPORT.md, two_events.csv
├── final-pairing-geometry-101/ # REPORT.md, final_pairing_geometry.png
├── minimum-observable-perturbation-101/ # REPORT.md, event_minimum_perturbations_101.csv, *.png
├── fragile-pairing-events-audit/ # fragile_event_rankings.csv, top10_pairing_candidate_values.csv
├── local-multivariate-boundaries-top4/ # REPORT.md, local_boundary_results.csv
├── comparison-181002-181079/ # summary.json, event_level_comparison.csv
├── delta-m-distribution-101/ # REPORT.md, event_delta_m_101.csv, *.png
├── delta-m-bin-rule-behavior-101/ # REPORT.md, delta_m_bin_rule_behavior.csv, *.png
├── delta-m-local-pt-boundary-101/ # REPORT.md, event_local_pt_boundary_101.csv, structural_correlations.csv, *.png
└── analytic-gradient-audit-101/
├── REPORT.md
├── DERIVATION.md
├── analytic_vs_finite_difference_101.csv
├── error_metrics.csv
├── side_class_comparison.csv
├── component_contribution_summary.csv
├── internal_z1_branch_audit.csv
├── target_examples_181079_181002.csv
├── analytic_gradient_error_distributions.png
├── analytic_gradient_error_distributions.pdf
├── run_analytic_gradient_audit.py
├── summary.json
└── artifact_sha256.txt
├── detector-aware-canary-5/
│ ├── REPORT.md
│ ├── summary.json
│ ├── selected_lepton_uncertainty_diagnostics.csv
│ ├── pt_projected_event_metrics.csv
│ ├── REPRODUCIBILITY_CHECK.txt
│ ├── runtime_environment.txt
│ ├── configs/detector_canary_5_cfg.py
│ ├── run_detector_canary_5.sh
│ ├── preflight_canary.py
│ ├── postprocess_canary.py
│ └── cmssw/Stage4/DetectorAwareCanary5/plugins/ # DetectorAwareCanary5Analyzer.cc, BuildFile.xml
├── uncertainty-availability-audit-101/
│ ├── REPORT.md
│ ├── summary.json
│ ├── selected_lepton_availability_404.csv
│ └── source/ # fixed_events_101.txt, prepare_audit.py, postprocess_audit.py,
│ # uncertainty_availability_audit_101_cfg.py, run_uncertainty_availability_audit_101.sh,
│ # DetectorAwareCanary5Analyzer.cc, BuildFile.xml
├── pt-projection-sensitivity-101/
│ ├── REPORT.md
│ └── summary.json
├── independent-availability-replication/
│ ├── REPORT.md
│ └── summary.json
├── overlap-diagnostic-416/ # REPORT.md, summary.json, overlap tables and figures
├── ancestry-audit-42/ # report, graph tables, event comparison, hashes and logs
├── mela-interference-101/
│ ├── REPORT.md
│ ├── input_101x4.csv
│ ├── results_101.csv
│ ├── results_101_run2.csv
│ ├── group_summary.csv
│ ├── group_comparison.csv
│ ├── mela_interference_101.cpp
│ ├── prepare_input.py
│ ├── aggregate_results.py
│ ├── compare_runs.py
│ ├── run_all.ps1
│ ├── Dockerfile
│ ├── JHUGenerator.v7.5.6.tar.gz
│ ├── validation.txt
│ ├── reproducibility.txt
│ ├── environment.txt
│ ├── source_provenance.txt
│ └── artifact_sha256.txt
├── detector-aware-3event-benchmark/ # immutable first attempt; partial_score_cap_violation
├── muon-182137-analytic-jacobian-completion-test/
│ ├── PLAN.md
│ ├── REPORT.md
│ ├── compute_summary.json
│ ├── debug_result.json
│ ├── formal_result.json
│ ├── reproduction_result.json
│ ├── score_ledger.jsonl
│ ├── compute_analytic_retry.py
│ ├── render_report.py
│ └── artifact_sha256.txt
├── fixed16-quadratic-ray-audit-stage-p-v2/ # sealed fixed-16 predictions
├── fixed16-quadratic-ray-audit-stage-t-v2/ # sealed fixed-16 exact-ray targets
└── fixed16-quadratic-ray-audit-stage-c-v1/ # fixed paired comparison and integrity closure
10. 限界(Limitations)
- Stages 1–3は人工的:定数行列要素またはプロパゲータのみの振幅、等方的な角度、スピン/干渉/背景/パイルアップなし。結果はこのトイ・ジェネレータと検出器に条件付けられ、実過程の存在も発見感度も示さない。
- 固定101件の同フレーバー事象について、公式の崩壊のみのJHUGenMELA行列要素/干渉比較が今回利用可能になった(§5n)。しかしこれは、干渉が不一致を引き起こすことを証明するものでも、A/Bペアリング確率を割り当てるものでも、検出器/理論/背景の系統誤差を含むものでも、正しいペアリングを特定するものでも ない。
- ジェネレータ・アンセストリはMCの内部管理記録である。同一フレーバー4レプトン終状態では、それは唯一の内部記録たり得るが、唯一の物理的に観測可能な過去であることは 保証されない。
- Zピーク・カナリアが保証するのは基本的な連鎖 — 電荷/運動量 → 不変質量 — のみであり、4電子の品質やペアリングの正しさではない。
- 3つの固定規則は説明可能なヒューリスティックであり、完全な
H→ZZ*→4l行列要素ではない。 - 強度スキャンの最大(60/101)は同じ101事象上の事後的な最大であり、改善ではない。
- 120–130 GeVの4つの実データ候補はヒッグス事象では ない;背景推定と正式な電子IDが欠けており、16選択電子中14はisolationが
−999センチネルであった。 - 2e2muは記述のみ(単一OSSFマッチング)であり、主たる正確度からは除外している。
- §5hの摂動幅は人工的な数値ストレステスト座標であり、CMS検出器分解能、電子/ミューオン校正、系統不確かさでは ない;電子とミューオンには種別ごとの分解能モデルなしに同一の無次元プロトコルを適用した。
- 最小反転摂動は指定した1次元族(±20% pT、±100 mrad角度)内 の最小値であり、大域的多次元最小距離ではない。その範囲内で境界が見つからなかった事象について、境界が存在しないとは主張しない。
- 全101の境界距離は 局所線形 値である;非線形境界が確認されたのはレプトンごと±20%箱内の16局所候補のみ。遠い線形外挿は厳密な大域最小距離ではない。
- Δmビン検定は探索的・未補正で、小さいビン(n = 2, 1, 2, 6, 90)に基づく;5 GeVの区切りは事後的に選ばれ、自然な物理的閾値ではない。
- 強いΔm–境界相関は大部分が代数的である:79件の同側事象ではΔmが スコアマージンの分子そのもので、独立した検証ではない。
- 181002/181079の勾配コサイン(~0.845)は同一インデックスの内部管理ラベルを用いており、順列不変な物理的対応ではない。
- §5jの二質量還元は fractional‑pT計量に固有 である。絶対pT座標や検出器共分散のもとでは、レプトンごとの運動学が計量/ヤコビアンを通じて再び入るため、閉形式はそのままでは移らない。
- §5jの結果は 区分的局所 であり、現在選択されているZ1ペアが固定されたまま であることを前提とする;大域最小境界の結果では ない。
- §5jの結果はCMS分解能や検出器不安定性の結果では なく、独立した事象サンプルは検証していない — すべての図は同一の固定101事象に由来する。
- pT投影不確かさカナリア(§5k)は選定5事象のみを処理した;これは部分的な実現可能性の結果であり、検出器を考慮した解析ではない。
- その指標はpT投影のみで、ηとφは固定である。
- レプトン間共分散はゼロと仮定している。
- 局所線形ガウス近似を用いているため、その反転確率は誤ペアリングの測定確率では ない。
- 投影される電子のcandidate-P4
p4Errorは完全な電子共分散ではない。 - 5事象カナリア(§5k)で選択された1電子(
1:604:181079)について、PF結合(candidate-P4)誤差が欠測していた(0として保存)。後の固定101事象監査(§5l)は、これが特異ではないことを見出した:10/168電子(10/42 4e事象)がcandidateP4Kind=2 && p4Error==0を持ち、各該当事象はちょうど1個のそのような電子を保持する。 - 完全な検出器共分散距離や公式のPF電子結合誤差モデルは構築していない。§5oは局所的なレプトン内3×3ハイブリッドブロックを形成しη/φを含めているが、電子のスケール角度クロス項とすべてのレプトン間共分散は利用不可能でゼロとした。§5lのチャンネル別投影は欠測10電子について4つの代替誤差感度モデルを評価しているが、これらは明示的な感度プロキシであり、公式結合不確かさの復元や再構築では ない。
- 独立サンプルの範囲(§5l):同一データセット・別ファイルの再現が今回存在する(6/248電子、6/62 4e事象)が、別の物理過程、検出器条件、データセット、実衝突データにわたる広い検証は依然として存在しない。電子レベルと事象レベルのFisher検定は2つの独立した確証ではなく、等価性の棄却失敗は等しい比率の証拠ではない。
- §5lのpT投影は91/101事象での完全ケースであり、チャンネルごと(4e 32/4mu 59)に報告し、決してプールしない;101事象すべてに対する無条件の結果では ない。
- §5lの重複診断は完全なカテゴリ的シード分離を示す(kind=2は全てtracker駆動のみ、kind=1は全てECAL駆動)ため、kind=1誤差モデルをkind=2に適用することは、連続共変量が重なる場合でもカテゴリレベルの外挿である;これは観測された重複を診断するものであり、再構成誤差メカニズムの等価性や、kind=1モデルの転用可能性を示すものでは ない。
- センチネル値999(
electron_track_momentum_error/electron_combined_p4_error、16/16のkind=2)は欠測値フラグであり、大きな物理的不確かさでは ない;candidate-P4のp4Error == 0は真のゼロ不確かさや確定したCMSSWの不具合とは 解釈しない。 - §5oのベンチマークは同一の固定AODSIMサンプルから選定3事象のみを含む。共分散は中心点で固定され、非線形計算は局所的かつ単一始点であり、大域最短境界を証明するものでも、独立サンプルでのランキングを検証するものでもない。
- 最初の§5o実行は承認された累計スコア予算を超過し(推定3,700 vs 約1,494)、
partial_score_cap_violationとして保持されている。後の4mu解析ヤコビアン結果は、その失敗後の適応的な数値完了テストであり、独立に事前指定された確証では ない。 - §5oの解析ヤコビアンは、能動ペアが固定された区分内での保存質量四元運動量パラメータ化についてのみ厳密である。有限差分および分岐チェックはこの事象について合格したが、それによって結果が大域的あるいは座標非依存の検出器ジオメトリになるわけではない。
- 前向きの§5q監査はチャンネルあたり1件、厳密に2件の固定事象を含む。その2/2の改善は記述的なものであり、母集団の正確度、不確かさ、較正、汎化性能を推定することはできない。両事象は別のAODSIMファイルだが同一のH→ZZ MCデータセットに由来し、これは過程、検出器条件、データセット、実データにわたる外部検証ではない。この暴露監査は、走査対象の成果物内に候補固有の厳密な数値exact-ray値が存在しないことを確立するものであり、人の記憶やあらゆる可能な外部情報源に存在しないことを示すものではない。厳密なターゲットは固定した局所ハイブリッド共分散の下での固定rayに沿ったものであり、大域最短境界ではない。事前登録された母集団レベルの成功閾値は検定していない。
- fixed-16の§5r拡張はより大規模で前向きに封印されているが、それでもなお意図的に選定された近距離コホートである:固定した除外の後、チャンネルあたり最小の適格な
d_lin事象8件であり、無作為あるいは母集団を代表するサンプルではない。その14件のペア行は、母集団カバレッジ、較正された誤差分布、同一のH→ZZ MCデータセットを超えた転用を与えることはできない。14/14の正の符号付き残差は観測されたコホート・パターンであり、普遍的な過大予測バイアスの証明ではない。2件のNA行は正式な固定分母の一部として残り、置き換えられなかった。§5qと同様に、ターゲットは固定した局所ハイブリッド共分散の下での固定rayに沿ってのみ厳密であり、完全な検出器共分散における大域最短境界ではない。
11. 次の課題と現時点での解釈上の注意
科学的に価値のある次のステップ:
- 42件全ての完全なジェネレータ・アンセストリ監査は完了した(§5m)。 42件のEventID全てを追跡し、全母またはZコピー圧縮ラベルの変更はなく、曖昧さも残らず、唯一の事前指定された再集計後も内部管理記録との一致率は59/101のままだった。このステップは完了扱いとする。
- 固定101件に対する公式JHUGenMELA干渉監査は完了した(§5n)。 不一致事象と一致事象の間に広範な重複があり、不一致グループでより強い干渉があるという安定した証拠は見つからなかった。固定サンプルでの計算は完了扱いとする。今後の拡張には独立に固定した事象サンプルと別途規定する物理的観測量が必要である;
P_AやP_Bを、いずれかのペアリングが真の履歴である確率として再解釈しないこと。 - トイ・スキャンの独立seedと信頼区間;親ブースト、スピン相関、背景、ジェネレータ系統の拡張。
- 解析的な局所境界の分母は説明済みとなった(§5j) — このステップは完了扱いとする。fractional‑pT計量内では
‖∇_u g‖は2つの選択候補質量と共有レプトン・トポロジーに還元され、保存有限差分および厳密保存質量微分と一致した。完全な検出器共分散距離は今後の課題として残るべきであり、一律の1–2% smearingから構成すべきでは ない。§5oは現時点で固定3事象の局所ハイブリッド共分散ベンチマークのみを提供する。今後の作業は次の順で行うべきである:
- まず、固定2012 AODSIM表現で どの電子ごと・ミューオンごとの不確かさや共分散量が実際に利用可能かを確認する。
- 電子とミューオンを別々に 扱う。
- 対角分解能近似 と 共分散を考慮した計量 を区別する。
- 独立に固定したサンプル で検証する。
- 分解能で重み付けした距離を、測定されたペアリング誤り確率として 扱わない。
第一段階の実現可能性チェックは完了した(§5k):固定5事象のcmsRunカナリアが、AODSIMがレプトンごとのトラック共分散を保持していること(20/20が有限・対称・正定値)を確認し、選定5事象中4件についてpT投影不確かさを形成した。利用可能性の側面はより広く監査済みとなった(§5l):固定101事象にわたり236/236ミューオンと158/168電子が利用可能な保存不確かさを持ち(91/101事象が完全に利用可能)、欠測10電子は特徴づけられ独立ファイルで6/248として再現され、プールした416電子の重複診断は2種類の電子間で完全なカテゴリ的シード分離を示した。まだ未実施なのは:公式のPF電子結合誤差モデル(明示的な感度プロキシのみ存在し、公式値の復元ではない)、利用不可能なスケール角度・レプトン間項を含む完全な共分散考慮距離、この一つのH→ZZ MCデータセットを超える検証 — 独立ファイルは同一データセット・別ファイルであり、別の過程、検出器条件、データセット、実データではない。§5oの結果は3事象についてη/φと利用可能なレプトン内共分散を追加するが、局所的・ハイブリッド・適応的完了のままである。§5k〜§5lのあらゆるz・反転数値は局所線形ガウスモデル値のままであり、§5oのあらゆる距離は測定された誤ペアリング確率ではなく局所感度のままである。あらゆるシード経路間プロキシは、公式不確かさの復元ではなく明示的な感度モデルとして扱わなければならない。 - 2事象の前向きパイロット(§5q)とfixed-16拡張(§5r)はいずれも完了した。 この拡張は、機械的に固定されたペア規則の下で14/14の改善を見出し、2件のNA行を代入せずに保持した。これは二次fixed-ray近似に対する強い固定コホート証拠として扱うべきであり、母集団較正としては扱わない。次の有益な検証は、別のAODSIMファイル、望ましくは別の生成条件またはデータセットからの新たに封印されたサンプルを用い、同じ指標とターゲット情報に基づかない代入なしで、二次補正の改善と14/14の正の残差方向が再現するかの両方を検定することである。ターゲットを見た後に、いずれの完了済みコホートにも事象を追加しないこと。
現時点で過剰解釈しないこと:58.4%を物理的正確度として報告しない;42件の不一致を確定した規則誤りと呼ばない;スキャンの60/101を改善として扱わない;120–130 GeVの実データ候補をヒッグス事象と呼ばない;Stages 1–3のいずれも実験感度、発見有意性、ヒッグス再発見と呼ばない。
12. 事実/解釈/未検証の区分
- 成果物に記録された測定事実: 59/101一致とその厳密CI;ギャップ付きの42件の不一致;安定65 /規則依存34 / 僅差2、35反転点事象;三規則一致 99/99/23/22;2つの質量ベース規則が厳密に 2/101(
1:604:181002,1:608:182172)で異なり、そのうち固定near_tieクラスにあるのは181002のみ。
四規則投票分割は 4‑0 = 12、3‑1 = 56、2‑2 = 33(事象あたり2ペアリングなので四者分割は不可能)。
固定サンプルのΔm分布(最小0.882、中央36.936、最大77.051 GeV)で181079と181002が1位・2位。
Δmビン件数 2/1/2/6/90 とその反転数;検証された局所境界距離 1.748% と 1.838%(線形/非線形一致は 0.01%より良い)。
Spearman相関 0.8388 / 0.8996 / 0.9832 / 0.8532;26実候補、うち4件が120–130 GeV;Zピーク・フィット中心 91.25 / 90.79 GeV;厳しい選択条件を 0/4 が通過;14/16電子が−999。
そして解析的勾配監査(§5j)について、閉形式/解析成分ノルムの一致(最大差 1.42e‑14)、厳密保存質量微分 vs保存有限差分の一致(成分RMS 2.64e‑09、最大 1.92e‑08)、79 / 22 の差/和関係の分割とその共有成分の二乗ノルム割合(平均 0.1248 / 0.6316)、分岐監査件数(原点同点0、±1e‑4ステンシル内の選択ペア切替0)。
pT投影不確かさカナリア(§5k)について:固定5事象を5/5処理、選択レプトン20件を監査、20/20のトラック共分散が有限/対称/正定値、19/20の利用可能なpT投影と4/5事象が完全利用可能、§5k表の事象ごとのzと線形ガウス反転数値、そしてNAとなった唯一の電子(1:604:181079スロット3、candidate-P4p4Error = 0)はSHA-256不一致0件で再現された。さらに独立したリポジトリ全体の検証(当初引用した2ファイルに限定しない)として、タグCMSSW_5_3_10におけるRecoParticleFlow、DataFormats/ParticleFlowCandidate、RecoEgamma/EgammaElectronAlgosの全体grepでは、setDeltaP(の出現がちょうど1件(セッター自身の宣言)で呼び出し箇所は0件だった(この単一タグと3パッケージに限定した範囲)。
§5lの利用可能性監査について:選択された404レプトンを監査(電子168+ミューオン236)、candidateP4Kind=2 && p4Error==0が10/168電子(10/42 4e事象、各1個)、158/168電子がkind=1で能動的誤差が正、236/236ミューオンが利用可能、91/101事象が完全利用可能;チャンネル別完全ケースのz要約(4e n=32 中央値18.189 最大74.517;4mu n=59 中央値35.4552 最大111.123)と4モデルにわたる影響事象のz範囲0.136–36.84(最大反転0.446);独立ファイルの件数6/248電子と6/62 4e事象(EventID重複0)とそのWilson区間;そしてプール416電子の重複診断では、kind=1 400/kind=2 16、370電子のdual-seedサブグループ(146+224)、完全なシードセル分離、中央95%内包件数(candidate pT 14/16、|eta| 16/16、相対ECAL誤差 16/16、相対トラックpT誤差 14/16、比 10/16、事象pT順位 16/16)、記述的な中央値のずれ(|eta| 1.323 vs 0.732;相対トラックpT誤差 0.255 vs 0.187)、そして1:608:182324の最近傍外れ値(比5.155、4.425 IQR単位)。
42件の完全アンセストリ監査(§5m)について:42/42事象・168マッチレプトンを処理;genParticle行28,143件と関係行64,840件を保存;未解決インデックス0・相互エッジ不整合0;全母変更0/42・Zコピー圧縮変更0/42・曖昧ラベル0/42;A/B/C/D = 0/0/42/0;再集計後も59/101のまま。実行時間は2:26.31、最大RSS 365,260 kB;成果物ハッシュ、独立後処理、埋め込まれたtop-10再現のいずれも不一致なし。
固定101件のJHUGenMELA監査(§5n)について:101/101事象・入力レプトン行404件を処理;不一致/一致の相対干渉中央値+4.54%/+10.03%;プールした中央値差−5.49ポイント、固定ブートストラップ区間[−15.80, +6.16];101/101の構造化順序チェックが合格し最大行列要素変化0;181002ベンチマークが+25.0719358298%を再現;独立した2回の実行で非タイミング・フィールドの不一致0。
固定3事象の局所ハイブリッド共分散ベンチマーク(§5o)について:8個の電子candidate/GSF中心方向チェック全て合格(最大DeltaR0.000365077);保存された2つのpT限定値が絶対差4.46e-11、1.87e-11で再現;181002の線形/ray/反復距離は0.772266030/0.775368015/0.775346555σ;181079は代入なしでNAのまま;182137は1.607406407/1.613524556/1.613366841σ。最初の3事象記録は3,700対約1,494の累計スコア上限違反を保持したままである。別の4mu完了テストでは、新たな12D解析ヤコビアンが最大成分差2.24e-9 GeV/単位、最大相対L2差5.36e-11で有限差分と一致;正式結果と再現結果が一致し、能動ペアの切替なし、台帳は341/528件の厳密スコア評価を記録。
前向き2事象監査(§5q)について:候補固有の数値exact-ray暴露は候補関連成果物31件中0;Stage Pは20件の事象スコア評価、Stage Tは174件、Stage Cは0件を使用;厳密ray targetは4e 4.762146960σ、4mu 4.487082139σ;二次絶対誤差は0.017346340σと0.000342525σで、対応する線形誤差0.306491862σ、0.022768396σより小さい;両二次予測とも過大評価であり、3つの決定論的再実行および段階分離チェック全てが合格した。
fixed-16拡張(§5r)について:Stage Pは160件の事象スコア評価を用い15件の予測/1件のNAを生成;Stage Tは1228件の評価を用い14件のターゲット/2件のNAを生成;両段階のNA集合の重複により14件の機械的にペアとなった行が得られた。Stage Cはスコア呼び出しゼロでIMPROVED / TIED / WORSE = 14 / 0 / 0、中央値DeltaE = 0.0794076141、線形相対誤差0.00868198–0.158321、二次相対誤差0.000403737–0.0194545、14件のペア事象全てで符号付き二次残差が正となった。両方の計算パスとStage P/T/Cの整合性クロージャは全て合格し、Stage Cの13エントリの成果物マニフェストに不一致はなかった。 - 解釈: 42件の不一致はアンセストリとclosest‑to‑Zが強く対立する所に集中する;トイ研究では分類情報とペアリング情報は別物である。
Δmは事象がオンシェル質量規則の決定境界にどれだけ近いかを表すコンパクトな指標である。そして、fractional‑pT局所座標内では、局所境界の分母は2つの選択候補質量と共有レプトン・トポロジーで説明される(§5j);固定AODSIMはレプトンごとのトラック共分散を確かに保持しているが、あるPF結合電子(181079)については、candidate-P4の結合不確かさフィールドが標準プロデューサ経路によって未設定のまま残された — これはCMSSWソースの限定的な読み方であり、確定した不具合ではない(§5k)。§5lの監査はこれを一般化する:固定101事象にわたり同じcandidateP4Kind=2 && p4Error==0パターンが10/168電子で現れ独立ファイルでも再現される;このパターンはtracker駆動のみのシード種別と完全に一致し、プロデューサ/再構成経路の診断として読み取るべきであり、物理的原因、シード状態による原因、あるいは低pT/制動放射メカニズム(そのようなメカニズム検定は実施していない)としては読み取らない。kind=2電子はほとんどの連続共変量でkind=1と重複するが、互いに素なシード種別に属するため、kind=1誤差モデルはカテゴリレベルの外挿となる。§5mの監査は、42件の不一致がmother(0)のみを用いること、Zステータス・コピー圧縮を無視すること、あるいは曖昧なアンセストリ・ラベルを強制することでは説明されないことを示している。これらは内部で追跡されたジェネレータ内部管理慣行との不一致のままであり、確定した物理的ペアリング誤りではない。§5nの監査はさらに、同種レプトン干渉が両グループにわたって広く分布しており、不一致事象で安定的に大きいわけではないことを示している;これはこの特定の固定サンプルにおける関連性に対する反証であり、不在の証明や因果的結論ではない。§5oの比較は、受理された2事象について厳密な局所境界の反復が局所線形値からハイブリッド共分散距離を0.4%未満しか変えなかったことを示す。182137については、解析ヤコビアンが前任者の最後の数値点とほぼ同じ位置で終了を完了した;これは数値解像度の結果であり、新たな物理的境界や検出器効果の証拠ではない。§5qの2事象結果は、固定した二次補正がその2つの監査事象について固定rayの近似を改善したことを示す。§5rの結果はこの観察を、前向きに固定された近距離コホートの両チャンネルにわたる14件のペア事象全てに拡張する。これは監査対象のコホートと範囲の内側で二次補正を支持するものであるが、無作為でない選定と同一データセットへの限定は、依然として母集団規模の正確度やバイアスの主張を妨げる。 - 構造的な留保: Δm–境界相関の多くは発見というより代数的に予期される — 79件の同側事象ではΔmがスコアマージンの分子そのもの であり、Δmビンをまたぐ反転挙動も同じ関係から従う。5 GeVのビン区切りは事後的で、検定は未補正、最小のビンは2, 1, 2事象しか持たない。
- この成果物集合において未検証/判定不能なもの:規則が真に偶然を上回るか;同種レプトン干渉が因果的にいずれかの不一致を生じさせるか、あるいは唯一の物理的A/Bペアリングを支持するか;検出器レベルの不安定性(摂動は人工的であり分解能モデルではない);物理的ペアリングの正しさ;§5nの行列要素比較のいかなる独立サンプルへの汎化;背景・検出器系統・理論系統の挙動;いくつかのジョブについての実際のXRootDバイト総数(ログに信頼できるカウンタがない)。
そして解析的勾配監査に固有のものとして — 検出器レベルの不安定性、いかなる検出器を考慮したランキング、大域(非局所)境界距離、独立に固定したサンプルへの汎化、物理的ペアリングの正しさが未検証である。§5jの閉形式は、能動Z1ペアを固定したfractional‑pT計量内での座標依存の記述であり、座標非依存のジオメトリではない。§5kのカナリアに固有のものとして:完全な検出器考慮/共分散考慮距離(η/φとレプトン間項)、選定5事象を超える汎化、物理的な誤ペアリング確率のいずれも未検証のままである — §5kの反転数値は局所線形ガウス値であり、公式のPF結合電子誤差はこのAODのp4Errorからは復元できない(ECAL+GSF近似は可能だが構築していない)。§5lの監査に固有のものとして:kind=1とkind=2の再構成誤差メカニズムが等しいか、kind=1誤差モデルがkind=2に転用可能か、そして該当率がこの一つのH→ZZ MCデータセットを超えて汎化するかは全て未検証である — 独立ファイルは同一データセット・別ファイルであり、2つのFisher p値は独立した確証ではなく、等価性の棄却失敗は等価性の証拠ではない。代替誤差モデルは感度プロキシであり公式結合不確かさではなく、§5lのあらゆる反転数値は局所線形ガウスモデル値であり、測定された物理的誤ペアリング確率ではない。§5oに固有のものとして、完全な電子共分散、スケール角度・レプトン間相関、中心から離れた場所での共分散の変化、大域最短境界、独立サンプルへの汎化、物理的ペアリングの正しさ、測定された誤ペアリング確率のいずれも未検証である。適応的な解析ヤコビアン完了は4mu距離の独立した確証を与えるものではない。§5qに固有のものとして、母集団の正確度、二次予測子の不確かさやカバレッジ、追加チャンネルや事象領域での性能、同一H→ZZ MCデータセット外での検証、大域最短境界、完全な検出器共分散解釈のいずれも未検証のままである。§5rに固有のものとして、母集団のカバレッジと較正、選定されたd_lin範囲を超えた挙動、新たに封印されたサンプルにおける全正残差パターンの再現、同一H→ZZ MCデータセット外での検証、大域最短境界、完全な検出器共分散解釈のいずれも未検証のままである。