中文

类星体时间序列数据的高斯过程神经推断

星系天体物理 2022-11-21 v1 机器学习

摘要

类星体光变曲线的研究面临两个问题:功率谱的推断与不规则采样时间序列的插值。这些任务的基线方法是以阻尼随机游走(DRW)模型对时间序列进行插值,并利用最大似然估计(MLE)推断其谱。然而,DRW模型无法描述时间序列的平滑性,且MLE在优化与数值精度方面存在诸多问题。本工作中,我们引入一种称为卷积阻尼随机游走(CDRW)的新随机模型。该模型为DRW引入平滑性概念,使其能完整描述类星体谱。我们还提出一种称为神经推断的高斯过程参数推断新方法,利用最先进神经网络的能力改进传统的MLE推断技术。实验中,神经推断方法相较基线MLE取得显著提升(RMSE:0.3180.2050.318 \rightarrow 0.2050.4640.4440.464 \rightarrow 0.444)。此外,CDRW模型与神经推断的结合在典型类星体光变曲线插值上显著优于基线DRW与MLE(χ2\chi^20.3330.9980.333 \rightarrow 0.9982.6950.9812.695 \rightarrow 0.981)。代码已发布于GitHub。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.10305,
  title  = {Neural Inference of Gaussian Processes for Time Series Data of Quasars},
  author = {Egor Danilov and Aleksandra Ćiprijanović and Brian Nord},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10305},
  year   = {2022}
}

备注

Machine Learning and the Physical Sciences workshop, NeurIPS 2022