当模型失效时:引力波天文学中后验预测检验与模型设定错误的导论
天体物理仪器与方法
2022-06-15 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
贝叶斯推断是引力波天文学中的有力工具。它使我们能推演并合致密星双星的性质,并依质量、自旋与红移确定这些并合作为星族的分布式样。随着关键结果日益由贝叶斯推断得出,对贝叶斯方法的审视亦渐增。本综述中,我们讨论\textit{模型设定错误}现象,即因假定模型存在缺陷,贝叶斯推断所得结果具误导性。此类缺陷会妨碍我们对描述物理系统的真实参数的推断,亦会削弱区分“最佳拟合”模型的能力:若模型 A 与 B 均明显拙于描述现实,称 A 优于 B 实具误导。广义而言,模型失效有两途:未能充分描述数据(信号或噪声)者具有设定错误的似然;为描述黑洞质量分布等而设的星族模型,可因设定错误先验而未能充分描述真实星族。我们推荐若干有益检验与核查,借引力波天文学启发的示例以识别设定错误模型。我们附随 python 笔记本来阐明基本概念。
引用
@article{arxiv.2202.05479,
title = {When models fail: an introduction to posterior predictive checks and model misspecification in gravitational-wave astronomy},
author = {Isobel M. Romero-Shaw and Eric Thrane and Paul D. Lasky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05479},
year = {2022}
}
备注
15 figures