大规模瞬变巡天中的异常实时探测
天体物理仪器与方法
2022-10-07 v2 高能天体物理现象
机器学习
摘要
新的时域巡天,如Vera C. Rubin天文台时空遗产巡天(LSST),每夜将观测数百万个瞬变警报,使得通过视觉识别新颖有趣瞬变的标准方法不可行。我们提出两种自动实时探测异常瞬变光变曲线的新方法。两种方法均基于一个简单思想:若能精确建模已知瞬变族的光变曲线,则任何偏离模型预测的情况都可能是异常。第一种建模方法是使用时间卷积网络(TCNs)构建的概率神经网络,第二种是关于瞬变的 Interpretable Bayesian 参数模型。我们在Zwicky瞬变设施的光变曲线上展示了方法随时间给出异常分数的能力。我们表明,神经网络的灵活性——这一使它们成为许多回归任务强大工具的特性——正使它们相较我们的参数模型更不适用于异常探测。该参数模型能以高精确率与召回率识别相对于常见超新星类的异常,对多数稀有类如千新星、潮汐瓦解事件、中等光度瞬变与对不稳定性超新星,取得精确率-召回率曲线下面积(AUCPR)高于0.79。我们识别异常的能力随光变曲线生命周期而提升。我们的框架与瞬变分类器结合使用,将实现对来自新大规模巡天的异常瞬变的快速优先后随观测。
引用
@article{arxiv.2111.00036,
title = {Real-Time Detection of Anomalies in Large-Scale Transient Surveys},
author = {Daniel Muthukrishna and Kaisey S. Mandel and Michelle Lochner and Sara Webb and Gautham Narayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.00036},
year = {2022}
}
备注
27 pages, 23 figures, accepted for publication in MNRAS