BeyondPlanck IV. 论 CMB 分析中的端到端模拟——贝叶斯统计与频率派统计
宇宙学与河外天体物理
2023-06-28 v1
摘要
端到端模拟在任何高灵敏度 CMB 实验的分析中都起着关键作用，其提供的高保真系统误差传播能力是其他任何手段都无法比拟的。在本文中，我们解决此类模拟的一个重要问题，即如何根据天空模型和仪器参数定义输入。这些输入既可以是从数据导出的约束实现，也可以是与数据无关的随机实现。我们分别称之为贝叶斯模拟和频率派模拟。我们表明，这两种选择导致显著不同的相关结构，因为与贝叶斯模拟相反，频率派模拟有效地包含了宇宙方差，但排除了来自非线性简并的实化特定相关性。因此，它们量化了根本不同类型的不确定性，我们认为因此它们也具有不同且互补的科学用途，即使这种二分法并非绝对。在 BeyondPlanck 之前，大多数流水线混合使用约束和随机输入，并将相同的混合模拟用于所有应用，尽管其统计学依据并非总是明确。BeyondPlanck 代表了首个能够生成两类模拟的端到端 CMB 模拟框架，这些新能力使该主题成为焦点。贝叶斯 BeyondPlanck 模拟及其用途在一组配套论文中详尽描述。在本文中，我们考虑相应频率派模拟的一个重要应用，即代码验证。也就是说，我们生成一组具有已知输入的 1 年期 LFI 30 GHz 频率派模拟，并用这些模拟验证核心底层 BeyondPlanck 算法：增益估计、相关噪声估计和建图。
引用
@article{arxiv.2209.04437,
title = {BeyondPlanck IV. On end-to-end simulations in CMB analysis -- Bayesian versus frequentist statistics},
author = {M. Brilenkov and K. S. F. Fornazier and L. T. Hergt and G. A. Hoerning and A. Marins and T. Murokoshi and F. Rahman and N. -O. Stutzer and Y. Zhou and F. B. Abdalla and K. J. Andersen and R. Aurlien and R. Banerji and A. Basyrov and A. Battista and M. Bersanelli and S. Bertocco and S. Bollanos and L. P. L. Colombo and H. K. Eriksen and J. R. Eskilt and M. K. Foss and C. Franceschet and U. Fuskeland and S. Galeotta and M. Galloway and S. Gerakakis and E. Gjerlow and B. Hensley and D. Herman and T. D. Hoang and M. Ieronymaki and H. T. Ihle and J. B. Jewell and A. Karakci and E. Keihanen and R. Keskitalo and G. Maggio and D. Maino and M. Maris and S. Paradiso and B. Partridge and M. Reinecke and A. -S. Suur-Uski and T. L. Svalheim and D. Tavagnacco and H. Thommesen and M. Tomasi and D. J. Watts and I. K. Wehus and A. Zacchei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04437},
year = {2023}
}