协变量偏移对费米-LAT源多类分类的影响
高能天体物理现象
2024-01-04 v3
摘要
使用机器学习方法对未证认费米-LAT源进行概率分类,隐含假设了证认源与未证认源作为源参数的函数具有相同的分布,而费米-LAT星表并非如此。训练集与测试(或目标)数据集作为输入特征(协变量)的函数分布不同这一问题被称为协变量偏移。本文中,我们首次定量估计了协变量偏移对费米-LAT源多类分类的影响。我们引入与未证认源对证认源概率密度函数之比成比例的样本权重,使得在未被证认源密集占据区域中的证认源,比在仅有少量未证认源区域中的源具有更大权重。我们发现协变量偏移对预测概率影响相对较小,即可使用加权或未加权样本进行训练,这通常是协变量偏移问题所预期的。协变量偏移的主要影响在于分类性能的估计。依类别不同,与未考虑协变量偏移的估计相比,协变量偏移可导致精确率与召回率降低达10–20%。
引用
@article{arxiv.2307.09584,
title = {Effect of covariate shift on multi-class classification of Fermi-LAT sources},
author = {Dmitry V. Malyshev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09584},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 19 figures, results are available online at https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.8140548, v2: update for the 4FGL-DR4 catalog, v3: published in RASTI