GWtuna: 使用 Optuna 和 Jax 寻找引力波
广义相对论与量子宇宙学
2024-11-06 v1 高能天体物理现象
摘要
GWtuna 是一个基于 Optuna (优化软件库) 和 JAX (面向加速器的阵列计算库) 构建的快速引力波搜索原型 [1, 2]。使用 Optuna，我们将黑箱优化算法和进化策略算法引入引力波社区。已采用树结构 Parzen 估计器 (TPE) 和协方差矩阵适应性进化策略 (CMA-ES) 创建了第一个无模板银行搜索，并用于识别二体中子星合并。TPE 可在 1 秒钟(中位数值)内识别二体中子星合并，搜索 512 秒的数据时仅需进行不足 1000 次匹配滤波。使用一个停止算法，如果已达到信噪比 (SNR) 阈值，或 SNR 在 500 次评估中未得到改善，将停止 TPE 搜索。如果超过 SNR 阈值，则使用 CMA-ES 在 9000 次匹配滤波迭代中恢复 SNR 以及模板参数，耗时 48 秒(中位数值)。GWtuna 展示了对标准模板银行搜索的替代方案，因此有潜力彻底变革引力波数据分析的未来。
引用
@article{arxiv.2411.03207,
title = {GWtuna: Trawling through the data to find Gravitational Waves with Optuna and Jax},
author = {Susanna Green and Andrew Lundgren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.03207},
year = {2024}
}