Scheda CRUNCH
FINAL
Informazioni generali
Cosmic Ray UNveiling with CHerenkov telescopes (CRUNCH) - Artificial intelligence methods to study cosmic rays with ASTRI
CRUNCH
Programma
Programma
R & D
RSN5
RSN4
Attività: Nuova; Data inizio: 2023; Data fine: 2025
antonino.labarbera antonino.labarbera@inaf.it
Il nostro obiettivo è studiare la composizione chimica dei raggi cosmici utilizzando i telescopi Cherenkov con tecniche di Machine Learning, dimostratesi molto efficaci per la discriminazione gamma/adroni nel contesto dell'astronomia TeV con IACT (Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes). Esploreremo sia metodi già sperimentati che nuovi algoritmi, applicandoli alla componente adronica del segnale raccolto dai telescopi, per discriminare efficacemente le diverse specie elementari di adroni. Simuleremo diversi campioni di sciami atmosferici di particelle generate da adroni e li utilizzeremo per testare tecniche di apprendimento automatico, di ensemble e di deep learning. Verificheremo i metodi applicandoli ai dati raccolti da ASTRI Mini-Array e dal telescopio prototipo Astri-Horn.
Our aim is to investigate the ability to infer the chemical compositions of cosmic rays using Cherenkov telescopes. We will exploit Machine Learning techniques, proven to be highly effective for gamma hadron discrimination in the context of TeV astronomy with IACT (Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes). We will explore both already assessed methods and new algorithms, applying them to the hadronic component of the signal collected by the Cherenkov telescope, to discriminate the different elemental species of hadrons efficiently. We will simulate different samples of hadron-generated showers and use them to test machine, ensemble, and deep learning techniques. We will verify the methods by applying them to data collected by ASTRI Mini-Array and the prototype telescope Astri-Horn.
Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle
Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie
Tecnologie Informatiche e software
Tecnologie per osservazioni da Terra
Team Summary
15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 13
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2024 | TI 2025 | TI 2026 | TD 2024 | TD 2025 | TD 2026 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IASF PALERMO | 5 | 0 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 1 | 0.10 |
| O.A. ROMA | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| Totali | 5 | 0 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 1 | 0.10 |
Fondi a sostegno
21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
| Certi 2024 | Certi 2025 | Certi 2026 | Presunti 2024 | Presunti 2025 | Presunti 2026 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.0 | 0.0 | 0.0 | 20.0 | 0.0 | 0.0 |
Produzione scientifica e tecnologica
22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
Informazioni Pubbliche
<p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Particle astrophysics</span></p><p><font color="#0000ff">Cosmic rays</font></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Cosmic ray showers</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Gamma-ray sources</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Gamma-ray telescopes</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Astronomy data analysis</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Computational methods</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">GPU computing</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 255);">Gamma ray observatories</span></p>
<p>Currenly the members of the team are INAF reaserchers mainly at IASF-Palermo and OAR. Our aim is to study and develop software tools to make IACTs competitive in cosmic ray science. This would certainly have important repercussions in the field of astroparticle science in which INAF could play a leading role in the coming years with its involvement in the ASTRI Mini-Array experiment and in the CTA observatory. Our goal is also to expand the group to both national and international contributions in an attempt to acquire skills and centrality in science of cosmic rays and in the use of machine learning techniques applied to TeV astrophysics and particle astrophysics.</p>
<p>ASTRI Mini-Array; ASTRI-Horn</p>
15. Team members, Informazioni generali
15. Personale INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | antonino.labarbera | antonino.labarbera@inaf.it | IASF PALERMO | Y | RICERCATORE | Principal Investigator and scientist | X X X | X X X | X |
|
| 2 | antonio.pagliaro | antonio.pagliaro@inaf.it | IASF PALERMO | Y | PRIMO RICERCATORE | Co-Principal Investigator and scientist | X X X | X X X | X |
|
| 3 | valentina.laparola | valentina.laparola@inaf.it | IASF PALERMO | Y | PRIMO RICERCATORE | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 4 | milvia.capalbi | milvia.capalbi@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO TECNOLOGO | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 5 | pierluca.sangiorgi | pierluca.sangiorgi@inaf.it | IASF PALERMO | Y | PRIMO TECNOLOGO | software engineer | X X X | X X X | X |
|
| 6 | anna.anzalone | anna.anzalone@iasf-palermo.inaf.it | IASF PALERMO | Y | PRIMO RICERCATORE | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 7 | giovanni.contino | giovanni.contino@inaf.it | IASF PALERMO | N | TECNOLOGO | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 8 | davide.mollica | davide.mollica@inaf.it | IASF PALERMO | N | ASSEGNISTA | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 9 | saverio.lombardi | saverio.lombardi@inaf.it | O.A. ROMA | Y | PRIMO RICERCATORE | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 10 | antonio.tutone | antonio.tutone@inaf.it | IASF PALERMO | N | RICERCATORE | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 11 | antonio.compagnino | compagnino@ifc.inaf.it | IASF PALERMO | N | TECNOLOGO | scientist | X X X | X X X | X |
|
| 12 | mattia.corpora | mattia.corpora@inaf.it | IASF PALERMO | N | TECNOLOGO | software engineer | X X X | X X X | X |
|
| 13 | osvaldo.catalano | osvaldo.catalano@iasf-palermo.inaf.it | IASF PALERMO | N | ASSOCIATO CON INCARICO DI RICERCA | Scientist | X X X | X X X | X |
|
16. Personale Associato INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2024/2025/2026) | FTE Presunte (2024/2025/2026) | Extra |
|---|
21. Fondi a Sostegno Iniziativa
CRUNCH is a new project that has not received funding at the moment. We are participating in the request for funding through the INAF Mini Grants for the two-year period 2024-2025.
Tabella fondi:
| # | Provenienza | Certi 2024 (k€) | Certi 2025 (k€) | Certi 2026 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Presun. 2025 (k€) | Presun. 2026 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | INAF | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 20 |
Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
| # | Provenienza | Fondi 2024 (€) | Fondi 2025 (€) | Fondi 2026 (€) |
|---|