利用流匹配与神经重要性采样反演系外行星大气属性
天体物理仪器与方法
2023-12-14 v1 地球与行星天体物理
机器学习
摘要
大气反演(AR)通过从观测光谱中估计大气参数来表征系外行星,通常将该任务构建为贝叶斯推断问题。然而,嵌套采样等传统方法计算成本高昂,因此激发了人们对基于机器学习(ML)的解决方案的兴趣。在这项正在进行的工作中,我们首先探索了流匹配后验估计(FMPE)作为一种新的基于ML的AR方法,并发现在我们的案例中,它比神经后验估计(NPE)更准确,但不如嵌套采样准确。随后,我们将FMPE和NPE与重要性采样相结合,在这种情况下,两种方法在准确性和模拟效率方面均优于嵌套采样。展望未来,我们的分析表明,基于模拟的推断与基于似然的重要性采样相结合,为精确且高效的AR提供了一个框架,该框架不仅可能成为分析现有望远镜观测数据的宝贵工具,也可能成为开发新任务和新仪器的宝贵工具。
引用
@article{arxiv.2312.08295,
title = {Inferring Atmospheric Properties of Exoplanets with Flow Matching and Neural Importance Sampling},
author = {Timothy D. Gebhard and Jonas Wildberger and Maximilian Dax and Daniel Angerhausen and Sascha P. Quanz and Bernhard Schölkopf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08295},
year = {2023}
}
备注
Accepted at the "AI to Accelerate Science and Engineering (AI2ASE)" workshop at AAAI 2024