基于截断边缘神经比估计的快速可信无似然宇宙学
宇宙学与河外天体物理
2022-11-09 v2 天体物理仪器与方法
机器学习
摘要
基于采样的技术是现代宇宙学数据分析的核心;然而,这些方法随维度扩展性差,且通常需要近似或难处理的似然。在本文中,我们描述了截断边缘神经比估计(TMNRE)(一种所谓基于模拟的推断中的新方法)如何自然地规避这些问题,从而改善推断后验的 效率、 可扩展性以及 可信度。利用宇宙微波背景(CMB)的测量,我们表明 TMNRE 可使用比传统马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法少数个数量级的模拟器调用来实现收敛后验。值得注意的是,所需样本数实际上与 nuisance 参数个数无关。此外,称为\emph{局部摊销}的性质允许执行采样方法无法进行的严格统计一致性检验。TMNRE 有望成为宇宙学数据分析的有力工具,尤其在扩展宇宙学的背景下,传统基于采样的推断方法收敛所需时长可能远超 CDM 等简单宇宙学模型。为进行这些计算,我们使用通过开源代码 \texttt{swyft} 实现的 TMNRE。
引用
@article{arxiv.2111.08030,
title = {Fast and Credible Likelihood-Free Cosmology with Truncated Marginal Neural Ratio Estimation},
author = {Alex Cole and Benjamin Kurt Miller and Samuel J. Witte and Maxwell X. Cai and Meiert W. Grootes and Francesco Nattino and Christoph Weniger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08030},
year = {2022}
}
备注
v2: accepted journal version. v1: 37 pages, 13 figures. \texttt{swyft} is available at https://github.com/undark-lab/swyft, and demonstration code for cosmological examples is available at https://github.com/acole1221/swyft-CMB