第三代引力波探测器的贝叶斯参数估计成本：加速方法评估
广义相对论与量子宇宙学
2025-10-02 v4 天体物理仪器与方法
摘要
贝叶斯推断以蒙特卡洛抽样方式广泛用于获取引力波 (GW) 来源的属性。虽然计算密集，但由于第二代 GW 探测器事件率和信噪比 (SNR) 相对较低，成本仍可接受。第三代 (3G) GW 探测器预计每年检测大量致密二进制融合 (CBC) 事件，SNR 和信号持续时间显著提高，带来显著计算挑战。本文通过将 PE 时间成本建模为 SNR 和信号持续时间的函数，系统评估了 CBC 源参数估计 (PE) 在 3G 时代的计算成本。我们检验了标准 PE 方法以及包括相对分箱、多带和简化积分在内的加速方法。我们预测，标准 PE 方法处理一个月观测目录的 PE 至少需要数十亿个 CPU 核心小时，而加速技术可将需求降至数百万个核心小时以下，这相当于过去十年分析 GW 事件的成本。这些发现凸显了为 3G 探测器实现成本效益和环保可持续数据分析所需的更高效 PE 方法的必要性。此外，我们评估了加速 PE 方法的准确性，强调在高 SNR 场景中需要谨慎处理。
引用
@article{arxiv.2412.02651,
title = {Costs of Bayesian Parameter Estimation in Third-Generation Gravitational Wave Detectors: an Assessment of Current Acceleration Methods},
author = {Qian Hu and John Veitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02651},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 4 figures, 1 table. Accepted version