Uncertainty-Aware Learning for Improvements in Image Quality of the Canada-France-Hawaii Telescope
Notice bibliographique
Résumé
We leverage state-of-the-art machine learning methods and a decade's worth of archival data from CFHT to predict observatory image quality (IQ) from environmental conditions and observatory operating parameters. Specifically, we develop accurate and interpretable models of the complex dependence between data features and observed IQ for CFHT's wide-field camera, MegaCam. Our contributions are several-fold. First, we collect, collate and reprocess several disparate data sets gathered by CFHT scientists. Second, we predict probability distribution functions (PDFs) of IQ and achieve a mean absolute error of $\sim0.07''$ for the predicted medians. Third, we explore the data-driven actuation of the 12 dome "vents" installed in 2013-14 to accelerate the flushing of hot air from the dome. We leverage epistemic and aleatoric uncertainties in conjunction with probabilistic generative modeling to identify candidate vent adjustments that are in-distribution (ID); for the optimal configuration for each ID sample, we predict the reduction in required observing time to achieve a fixed SNR. On average, the reduction is $\sim12\%$. Finally, we rank input features by their Shapley values to identify the most predictive variables for each observation. Our long-term goal is to construct reliable and real-time models that can forecast optimal observatory operating parameters to optimize IQ. We can then feed such forecasts into scheduling protocols and predictive maintenance routines. We anticipate that such approaches will become standard in automating observatory operations and maintenance by the time CFHT's successor, the Maunakea Spectroscopic Explorer, is installed in the next decade.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».