The RAdial Velocity Experiment (RAVE): Parameterisation of RAVE spectra based on convolutional neural networks
Notice bibliographique
Résumé
Context. Data-driven methods play an increasingly important role in the field of astrophysics. In the context of large spectroscopic surveys of stars, data-driven methods are key in deducing physical parameters for millions of spectra in a short time. Convolutional neural networks (CNNs) enable us to connect observables (e.g. spectra, stellar magnitudes) to physical properties (atmospheric parameters, chemical abundances, or labels in general). Aims. We test whether it is possible to transfer the labels derived from a high-resolution stellar survey to intermediate-resolution spectra of another survey by using a CNN. Methods. We trained a CNN, adopting stellar atmospheric parameters and chemical abundances from APOGEE DR16 (resolution R = 22 500) data as training set labels. As input, we used parts of the intermediate-resolution RAVE DR6 spectra ( R ∼ 7500) overlapping with the APOGEE DR16 data as well as broad-band ALL_WISE and 2MASS photometry, together with Gaia DR2 photometry and parallaxes. Results. We derived precise atmospheric parameters T eff , log( g ), and [M/H], along with the chemical abundances of [Fe/H], [ α /M], [Mg/Fe], [Si/Fe], [Al/Fe], and [Ni/Fe] for 420 165 RAVE spectra. The precision typically amounts to 60 K in T eff , 0.06 in log( g ) and 0.02−0.04 dex for individual chemical abundances. Incorporating photometry and astrometry as additional constraints substantially improves the results in terms of the accuracy and precision of the derived labels, as long as we operate in those parts of the parameter space that are well-covered by the training sample. Scientific validation confirms the robustness of the CNN results. We provide a catalogue of CNN-trained atmospheric parameters and abundances along with their uncertainties for 420 165 stars in the RAVE survey. Conclusions. CNN-based methods provide a powerful way to combine spectroscopic, photometric, and astrometric data without the need to apply any priors in the form of stellar evolutionary models. The developed procedure can extend the scientific output of RAVE spectra beyond DR6 to ongoing and planned surveys such as Gaia RVS, 4MOST, and WEAVE. We call on the community to place a particular collective emphasis and on efforts to create unbiased training samples for such future spectroscopic surveys.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,002 | 0,001 |
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 ».