系外行星凌星时刻变率模型的几何采样器效率
天体物理仪器与方法
2019-01-30 v2 地球与行星天体物理
应用统计
摘要
凌星时刻变率（TTVs）是确定多行星系统中凌星行星的质量和轨道的有价值工具。在已知相互作用行星的轨道构型和行星-恒星质量比的情况下，TTV 可容易地建模，但此类模型高度非线性且难以反演。马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法常用于探索模型参数的后验分布，但由于参数间的高相关性、非线性和后验中潜在的多种模式，许多采样器效率非常低下。因此，我们评估了几种利用目标分布不同程度几何信息的 MCMC 采样器的性能。我们从多个模型（包括 TTVFaster 模型和简单正弦模型）生成合成数据集，并测试各种 MCMC 采样器的效率。我们发现，通过使用目标分布的协方差和均值估计变换的参数空间进行采样，所有模型的采样效率均可大幅提高。没有一种采样器对所有数据集都表现最佳，但若干采样器（如差分进化蒙特卡洛和几何自适应蒙特卡洛）具有持续高效的性能。对于具有近高斯后验的数据集，具有 2 或 3 个蛙跳步的哈密顿蒙特卡洛采样器获得了最高效率。基于有效样本量每单位时间的差异，我们表明正确选择采样器可使采样效率提高数个数量级。
引用
@article{arxiv.1807.11591,
title = {The Efficiency of Geometric Samplers for Exoplanet Transit Timing Variation Models},
author = {Noah W. Tuchow and Eric B. Ford and Theodore Papamarkou and Alexey Lindo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.11591},
year = {2019}
}