Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40453
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorSilva, Derlei Jurandir da-
dc.date.accessioned2026-05-22T19:41:51Z-
dc.date.available2026-05-22T19:41:51Z-
dc.date.issued2026-03-16-
dc.identifier.citationSILVA, Derlei Jurandir da. Classificação e reconstrução de chuveiros atmosféricos via deep learning estereoscópico multitarefa para os telescópios de grande porte do CTAO. 2026. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40453-
dc.description.abstractThe Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) represents the next generation of groundbased gamma-ray observatories, designed to improve sensitivity by an order of magnitude over current instruments. A major scientific challenge for CTAO lies in the low-energy range (20-150 GeV), covered by the Large-Sized Telescopes (LSTs), where the scarcity of Cherenkov photons and hadronic background contamination limit the traditional reconstructions methods based on Hillas parametrization. This work proposes and validates a deep convolutional siamese neural network designed for full stereoscopic event reconstruction in LSTs. The architecture operates under the Multi-Task Learning paradigm, simultaneously performing gamma-hadron classification and energy and arrival direction regression. A Curriculum Learning strategy was implemented, evolving the neural network from basic morphological learning to complex geometric correlation. Using Monte Carlo simulations (CORSIKA+sim_telarray), we demonstrate that stereoscopic fusion combined with attention mechanisms permit achieving, in a total stereoscopic operation, an energy resolution under 20% and an angular resolution 𝜃68 of 0,2°. The gamma-hadron classification yielded an Area Under the Curve (AUC) exceeding 0,97. The network maintains high energy fidelity and classification capacity for diffuse sources, which are essential for mapping extended structures and conducting surveys. These results consolidate the proposed network as a promising tool for maximizing the scientific potential of the next generation of Cherenkov telescopes.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.description.sponsorshipSecretaria da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior (SETI)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectAstronomia de raio gamapt_BR
dc.subjectTelescópios - Processamento de dadospt_BR
dc.subjectAprendizado profundo (Aprendizado do computador)pt_BR
dc.subjectRedes neurais (Computação)pt_BR
dc.subjectRaios cósmicos - Observaçõespt_BR
dc.subjectAstronomia - Simulação por computadorpt_BR
dc.subjectRadiação cherenkovpt_BR
dc.subjectGamma ray astronomypt_BR
dc.subjectReflecting telescopes - Data processingpt_BR
dc.subjectDeep learning (Machine learning)pt_BR
dc.subjectNeural networks (Computer science)pt_BR
dc.subjectCosmic rays - Observationspt_BR
dc.subjectAstronomy - Computer simulationpt_BR
dc.subjectCherenkov radiationpt_BR
dc.titleClassificação e reconstrução de chuveiros atmosféricos via deep learning estereoscópico multitarefa para os telescópios de grande porte do CTAOpt_BR
dc.title.alternativeClassification and stereoscopic reconstruction of air showers via multi-task deep learning for CTAO large-sized telescopespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) representa a próxima geração de observatórios de raios gama terrestres, projetado para melhorar a sensibilidade em uma ordem de grandeza em relação aos instrumentos atuais. Um dos principais desafios científicos do CTAO reside na faixa de baixa energia (20-150 GeV), coberta pelos Large-Sized Telescopes (LSTs), onde a escassez de fótons Cherenkov e a contaminação pelo fundo hadrônico limitam as técnicas de reconstrução tradicionais baseadas em parametrização de Hillas. Esta dissertação propõe e valida uma rede neural convolucional profunda projetada para a reconstrução estereoscópica completa de eventos nos LSTs. A arquitetura opera sob o paradigma de aprendizado multitarefa (Multi-Task Learning), realizando simultaneamente a classificação gama-hádron e a regressão de energia e direção de chegada. Foi implementada uma estratégia de Curriculum Learning, evoluindo a rede desde o aprendizado morfológico básico até a correlação geométrica complexa. Utilizando simulações de Monte Carlo (CORSIKA+sim_telarray), demonstramos que a fusão de dados estereoscópicos aliada a mecanismos de atenção permite atingir, no regime de operação esteresocópico total, uma resolução de energia abaixo de 20% e uma resolução angular 𝜃68 na ordem de 0,2°. A classificação gama-hádron apresentou uma Área Sob a Curva (AUC) superior a 0,97. Mantendo alta fidelidade energética e capacidade de classificação também em fontes difusas, essenciais para o mapeamento de estruturas extensas e realização de surveys. Consolidando a rede proposta como uma ferramenta promissora para a maximização do potencial científico da próxima geração de telescópios Cherenkov.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0004-1393-3392pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/5939294873642025pt_BR
dc.contributor.advisor1Mello, Alexandre José Tuoto Silveira-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9399-0995pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6702654955031997pt_BR
dc.contributor.referee1Mello, Alexandre José Tuoto Silveira-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9399-0995pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6702654955031997pt_BR
dc.contributor.referee2Peixoto, Carlos Jose Todero-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3669-8212pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2942670551794546pt_BR
dc.contributor.referee3Anjos, Rita de Cássia dos-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-6463-2272pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/5775617413825711pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física e Astronomiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIApt_BR
dc.subject.capesFísicapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
classificacaoreconstrucaodeeplearning.pdf30,34 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons