Almost everything you always wanted to know about Btagging but where afraid to ask'

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(Almost) everything you always wanted to know
about B-tagging but where afraid to ask.
Benoit Clément IReS Strasbourg
Plan Statut du b-tagging. Analyses avec
b-tagging. Utilisation des TRFs Combinaison de
points de fonctionnement
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Statut de B-tagging

• JLIP
• Pas de recertification 5.1.
• Note de certification JES 5.3 envoyée à lEB le
  17/03. (TRF et code disponibles pour lanalyse)

• SVT/CSIP
• re-certification JES 5.1 (réduction des
  systématiques) -gt EB review
• certification JES 5.3 en cours (pas de TRFs
  disponibles pour le moment)

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Modifications pass2/JES 5.3
JLIP Nouvelles fonctions de résolution.
Trois nouveaux
points de fonctionnement.
Nouvelles TRFs et réduction des systématiques.
UltraTight (PJet lt 0.001) Tight
(PJet lt 0.003) Medium (PJet lt 0.005) Loose
(PJet lt 0.01) SuperLoose (PJet lt 0.02)
ExtraLoose (PJet lt 0.04)
SVT / CSIP Pas de changement majeur.
Même points de fonctionnement.

Nouvelles TRFs, avec réduction des systématiques.
(cf. re-certification JES 5.1)
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Le futur (?)
Réseau de neurones combinant les 3 lifetime
taggers (Tim Scanlon, Miruna Anastasoaie)
Variables JLIP probabilité.
SVT significance, ?2/dof, nombre de traces,
masse . CSIP comb et ?2/dof du PV.
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Utilisation du b-tagging dans une analyse

• Deux utilisations du b-tagging
• Sélection dévénement en fonction du nombre de
  jets taggés.
• Généralement un événement est taggé sil contient
  au moins un jet taggé
• Un évènement est doublement taggé sil contient
  au moins 2 jets taggés.
• Utilisation des jets taggés / non taggés pour
  construire des variables discriminantes pour
  lanalyse.

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Tagging des Data

• Pour les données
• Les algorithmes de tagging sont appliqués aux
  jets taggables (jets calo avec track jet
  associé).
• Déterminer si le jet est taggable.
• Enlever les traces correspondant à des V0.
• Appliquer l(es) algorithme(s) de tagging.
• gt Liste des jets taggés, pour le(s) point(s) de
  fonctionnement considéré(s).

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Application du b-id dans le MC
On observe de grandes différences entre Data/MC
pour le tagging (pb. de simualtion du
tracker) Deux solutions - Tagger le MC,
appliquer des facteur correctifs. - Ne pas
tagger et pondérer les événements TRFs
(recommandé par le groupe b-id)
JLIP medium
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Saveur dun jet dans le MC
Les scale factors et TRFs dépendent de la saveur
du jet. Procédure recommandée pour la déterminer

Association jet/hadrons générés dans un cone
dRlt0.5
Jet Reco
Particules générées
1 hadron beau pdgid5xx ou 5xxx
1 hadron charmé pdgid4xx ou 4xxx
1 tau pdgid15
non
non
non
non
oui
oui
oui
Jet b
Jet l
Jet c
Jet t
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Scale factors
Dans la certification B-id on fournit un scale
factor pour lefficacité de tagger un jet
(taggable) de saveur lourde (b ou c), paramétrisé
en (pT, ?) Aucun scale factor pour les mistag
nest fourni (pas de paramétrisation convenable)
Possibilités - Utiliser un critère de
tagging différent pour les jets légers pour se
déplacer sur la courbe de performance. -
Calculer soi-même un facteur correctif.
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Tag Rate Function (TRF)
Efficacité de tagging, dans les données, pour des
jets dune saveur donnée, paramétrisée en (pT, ?).
?b-jets
jets légers?
?Probabilité pour chaque jet dêtre taggé. On
combine ces probabilités pour obtenir une poids
par événement.
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Taggabilité et MC
De la même manière, il faut appliquer un scale
factor ou une TRF pour la taggabilité. Le poids
par jet entrant dans le calcule des poids par
événements est donc Ptaggability.Ptagging .
TRF de taggabilité dans des data EMQCD
A la différence des efficacités de tagging, la
taggabilité peut dépendre sensiblement de
lanalyse et doit être déterminée sur un lots de
données de topologie similaire à celle
étudiée. Lefficacité de taggabilité peut être
paramétrisée en (pT, ?), voire en saveur de jets.
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Application des TRFs
MC Jet
b-quark TRF
Détermination de la saveur du jet
Tagability RF
c-quark TRF
l-quark TRF
x
Produites par le groupe bID
Pnjet
Produit pour chaque analyse
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Utilisation de jet b
Lutilisation dun facteur correctif, donne
directement accès au jets b puisquon tagge les
jets MC.
Les TRFs ne donnent quune pondération mais ne
permettent pas de déterminer si un jet est taggé.
Les TRFs donnent la probabilité (P) pour chaque
jet dêtre taggé -gt Idée simple, pour chaque
jet - Tirer aléatoirement un nombre 0
n 1. - Si nltP, le jet est
taggé. Nécessite une statistique assez
importante.
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Permutations
Une autre idée utiliser toute les combinaisons
des jets taggés et non taggés possibles pour
lévénement. Les TRFs permettent de calculer un
sous-poids pe pour chacune de ces permutations
La somme des pe pour toute les permutations
contenant 1 ou 2 jets taggé donne naturellement
le même résultat que les formules de poids par
événement vues précedemment.
Le même événement est utilisé plusieures fois
Une variable dépendant du jet taggé naura plus
une valeur mais une distributions de valeurs.
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Tagging complexe
En généralisant ce principe, on peut envisager
dutiliser plusieurs point de fonctionnement (à
condition quil soit inclusifs).
Exemple avec 2 points de fonctionnement tight et
loose. Il y a trois états possibles pour un jet
tl jet taggé tight (et loose) Tl jet
taggé loose mais pas tight. TL jet
non-taggé. La probabilité de chaque état est
donnée par les TRFs. Il y alors 3Njet
combinaisons possibles de ces états pour les
sous-poids dévénement.
On peut alors seléctionner, par exemple, des
événenements avec 1 tag tight et 1 tag loose.
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Conclusions
Statut du B-id certification en cours... Pour
les données pass2, seul les TRFs/Scale factors
pour JLIP sont disponibles.
Pour faire une analyse avec b-tagging -
Tagger les données. - Tagger et/ou
pondérer le MC.
Détermination du jet-b en utilisant les TRFs
- Tirage aléatoire statistique importante.
- Permutations permettent dutiliser le
jet b et de considérer des combinaison de points
de fonctionnement. Attention au temps de calcul
(événement à 4 jets avec 2 point de
fonctionnement 81 permutations...)