通过解析与提升树方法对潜在宜居性进行理论验证：对近期发现系外行星的乐观研究
地球与行星天体物理
2017-12-05 v1
摘要
2017 年 2 月发现了七颗地球大小的行星，即 TRAPPIST-1 系统。其中三颗位于其恒星的宜居带（HZ）内，使其成为距我们仅 40 光年的潜在宜居行星。就在前一年发现了距我们最近的潜在宜居行星——Proxima~b，以及认识到 HZ 中的类地行星是普遍现象，推动了地外生命探索。生命搜索有两大目标：地球相似性与宜居性。近期提出了一种基于 Cobb-Douglas 生产函数的指数——Cobb-Douglas 宜居性评分（CDHS），其利用行星的半径、密度、逃逸速度和表面温度等已测量与估算参数计算宜居性评分。该所提度量以表征度量弹性的指数为基础，具备确保全局最优的分析性质，并可扩展以容纳有限数量的输入参数。我们证明了该模型具有弹性，且确保全局极大值所需的弹性条件可随预测参数数量增加而扩展。K-Nearest Neighbour 分类算法辅以概率驱赶与阈值限制，利用 CDHS 评分并通过特征学习方法将系外行星标注至适当类别。该算法构建于使用凸优化与机器学习能力的决策理论模型之上。第二种方法基于一种新颖的特征学习与建树方法，在不计算行星 CDHS 的情况下对相同行星分类并得出相似结果。两种不同方法的收敛表明了所提方案的有效性及近期发现具有潜在宜居性的可能。
引用
@article{arxiv.1712.01040,
title = {Theoretical Validation of Potential Habitability via Analytical and Boosted Tree Methods: An Optimistic Study on Recently Discovered Exoplanets},
author = {Snehanshu Saha and Suryoday Basak and Kakoli Bora and Margarita Safonova and Surbhi Agrawal and Poulami Sarkar and Jayant Murthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.01040},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 2 figures, details in the attached Supplementary File