A machine-learning approach for identifying the counterparts of submillimetre galaxies and applications to the GOODS-North field
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Identifying the counterparts of submillimetre (submm) galaxies (SMGs) in multiwavelength images is a critical step towards building accurate models of the evolution of strongly star-forming galaxies in the early Universe. However, obtaining a statistically significant sample of robust associations is very challenging due to the poor angular resolution of single-dish submm facilities. Recently, a large sample of single-dish-detected SMGs in the UKIDSS UDS field, a subset of the SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey (S2CLS), was followed up with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), which has provided the resolution necessary for identification in optical and near-infrared images. We use this ALMA sample to develop a training set suitable for machine-learning (ML) algorithms to determine how to identify SMG counterparts in multiwavelength images, using a combination of magnitudes and other derived features. We test several ML algorithms and find that a deep neural network performs the best, accurately identifying 85 per cent of the ALMA-detected optical SMG counterparts in our cross-validation tests. When we carefully tune traditional colour-cut methods, we find that the improvement in using machine learning is modest (about 5 per cent), but importantly it comes at little additional computational cost. We apply our trained neural network to the GOODS-North field, which also has single-dish submm observations from the S2CLS and deep multiwavelength data but little high-resolution interferometric submm imaging, and we find that we are able to classify SMG counterparts for 36/67 of the single-dish submm sources. We discuss future improvements to our ML approach, including combining ML with spectral energy distribution fitting techniques and using longer wavelength data as additional features.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».