title: A neutron spectrum unfolding code based on generalized regression artificial neural networks.
abstract: The most delicate part of neutron spectrometry, is the unfolding process. The derivation of the spectral information is not simple because the unknown is not given directly as a result of the measurements. Novel methods based on Artificial Neural Networks have been widely investigated. In prior works, back propagation neural networks (BPNN) have been used to solve the neutron spectrometry problem, however, some drawbacks still exist using this kind of neural nets, i.e. the optimum selection of the network topology and the long training time. Compared to BPNN, it's usually much faster to train a generalized regression neural network (GRNN). That's mainly because spread constant is the only parameter used in GRNN. Another feature is that the network will converge to a global minimum, provided that the optimal values of spread has been determined and that the dataset adequately represents the problem space. In addition, GRNN are often more accurate than BPNN in the prediction. These characteristics make GRNNs to be of great interest in the neutron spectrometry domain. This work presents a computational tool based on GRNN capable to solve the neutron spectrometry problem. This computational code, automates the pre-processing, training and testing stages using a k-fold cross validation of 3 folds, the statistical analysis and the post-processing of the information, using 7 Bonner spheres rate counts as only entrance data. The code was designed for a Bonner Spheres System based on a6LiI(Eu) neutron detector and a response matrix expressed in 60 energy bins taken from an International Atomic Energy Agency compilation.
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica (UAIE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro 98000, Zacatecas, Mexico. Electronic address: mrosariomb@yahoo.com.mx.
authors.forename: Ma
authors.initials: M
authors.lastname: Del Rosario Martinez-Blanco
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica (UAIE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro 98000, Zacatecas, Mexico. Electronic address: ornelashlls@gmail.com.
authors.forename: Gerardo
authors.initials: G
authors.lastname: Ornelas-Vargas
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico. Electronic address: celina.castaneda@utlook.com.
authors.forename: Celina Lizeth
authors.initials: CL
authors.lastname: Castañeda-Miranda
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica (UAIE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro 98000, Zacatecas, Mexico. Electronic address: l_solis@ymail.com.
authors.forename: Luis Octavio
authors.initials: LO
authors.lastname: Solís-Sánchez
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica (UAIE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro 98000, Zacatecas, Mexico. Electronic address: rcastm@gmail.com.
authors.forename: Rodrigo
authors.initials: R
authors.lastname: Castañeda-Miranada
authors.affiliation: Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica (UAIE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Estudios Nucleares (UAEN), Universidad Autónoma de Zacatecas, C. Cipres 10, Fracc. La Peñuela, 98068, Zacatecas, Mexico. Electronic address: fermineutron@yahoo.com.
authors.forename: Héctor René
authors.initials: HR
authors.lastname: Vega-Carrillo
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico. Electronic address: jose.cpadilla@gmail.com.
authors.forename: Jose M
authors.initials: JM
authors.lastname: Celaya-Padilla
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Estudios Nucleares (UAEN), Universidad Autónoma de Zacatecas, C. Cipres 10, Fracc. La Peñuela, 98068, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Medicina Molecular, Unidad Académica de Medicina Humana y Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Zacatecas, Campus UAZ siglo XXI, Edificio L1, 3er Piso,Carretera Zacatecas-Guadalajara Km 6 Ejido la Escondida, 98160, Zacatecas, Mexico. Electronic address: idgarve@gmail.com.
authors.forename: Idalia
authors.initials: I
authors.lastname: Garza-Veloz
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Unidad Académica de Estudios Nucleares (UAEN), Universidad Autónoma de Zacatecas, C. Cipres 10, Fracc. La Peñuela, 98068, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Medicina Molecular, Unidad Académica de Medicina Humana y Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Zacatecas, Campus UAZ siglo XXI, Edificio L1, 3er Piso,Carretera Zacatecas-Guadalajara Km 6 Ejido la Escondida, 98160, Zacatecas, Mexico. Electronic address: margaritamf@uaz.edu.mx.
authors.forename: Margarita
authors.initials: M
authors.lastname: Martínez-Fierro
authors.affiliation: Laboratorio Nacional en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Sistemas Embebidos, Diseño Electrónico Avanzado y Microsistemas, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Grupo de Investigación Regional Emergente (GIRE), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Inteligencia Artificial (LIDTIA), Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Ramón López Velarde, 801, Col. Centro, 98000, Zacatecas, Mexico; Laboratorio de Medicina Molecular, Unidad Académica de Medicina Humana y Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma de Zacatecas, Campus UAZ siglo XXI, Edificio L1, 3er Piso,Carretera Zacatecas-Guadalajara Km 6 Ejido la Escondida, 98160, Zacatecas, Mexico. Electronic address: morvymm@yahoo.com.mx.
authors.forename: José Manuel
authors.initials: JM
authors.lastname: Ortiz-Rodríguez
keywords: Artificial neural networks; Bonner spheres; GRNN architecture; Neutron spectrometry; Unfolding