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Bahamas: 用于天文学随机背景的贝叶斯推断与哈密顿马尔可夫

天体物理仪器与方法 2025-07-01 v1 高能天体物理现象

摘要

LISA 数据流将被大量仪器和天文学噪声所充斥,这些噪声都可能呈现出长期非平稳性。对其进行建模与推断是一项具有挑战性的任务,关乎信号的准确重构。本文介绍 bahamas\texttt{bahamas},一个用于表征噪声和随机引力波背景 (SGWB) 的代码库。bahamas\texttt{bahamas} 采用基于短时傅里叶变换的时间频率数据表示,准确描述信号的时序演化,并容纳数据间隙的存在。此外,bahamas\texttt{bahamas} 支持文献中提出的多种 SGWB 频谱模型,实现对其的联合推断。后验抽样利用 No-U-Turn 采样,这是一种哈密顿马尔可夫的高效变体,继承了 NumPyro(CPU/GPU/TPU)提供的跨硬件能力。我们对 bahamas\texttt{bahamas} 在简单测试案例中的性能进行基准测试,并展示了即将在未来版本中将出现的后续开发。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.22542,
  title  = {Bahamas: BAyesian inference with HAmiltonian Montecarlo for Astrophysical Stochastic background},
  author = {Federico Pozzoli and Riccardo Buscicchio and Antoine Klein and Daniele Chirico},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22542},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 1 figure; paper submitted to `The Journal of Open Source Software`