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一种用于决定光谱后随观测的信息论方法

天体物理仪器与方法 2020-01-08 v1 机器学习

摘要

变星现象与暂现现象的分类与表征对天体物理和宇宙学至关重要。这些天体通常通过测光时间序列或光谱数据研究。鉴于许多正在进行与未来的巡天处于时域,且给定添加光谱可提供进一步洞见但需更多观测资源,知晓哪些天体除时间序列外应优先获取光谱将很有价值。我们提出一种概率设定下的方法论,先验地确定哪些天体值得获取光谱以获得更好洞见,其中我们将“洞见”聚焦于天体类型(分类)。我们查询其光谱的天体使用完整光谱信息重新分类。我们首先训练两个分类器,一个使用测光数据,另一个联合使用测光与光谱数据。然后对每个测光天体我们估计每种可能光谱结果的概率。我们在多种概率框架(策略)中组合这些模型,用以指导后随观测的选择。最佳策略取决于预期用途,无论是获取更高置信度还是准确度。对于给定的候选天体数(127,等于数据集的 5%)用于获取光谱,我们提升了 37% 的类别预测准确度,而非朴素(非随机)最佳基线策略仅为 20%。我们的方法为后随策略提供了通用框架,可扩展至分类之外并包含光谱之外的其他后随形式。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.02444,
  title  = {An Information Theory Approach on Deciding Spectroscopic Follow Ups},
  author = {Javiera Astudillo and Pavlos Protopapas and Karim Pichara and Pablo Huijse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.02444},
  year   = {2020}
}