Galaxies and haloes on graph neural networks: Deep generative modelling scalar and vector quantities for intrinsic alignment
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT In order to prepare for the upcoming wide-field cosmological surveys, large simulations of the Universe with realistic galaxy populations are required. In particular, the tendency of galaxies to naturally align towards overdensities, an effect called intrinsic alignments (IA), can be a major source of systematics in the weak lensing analysis. As the details of galaxy formation and evolution relevant to IA cannot be simulated in practice on such volumes, we propose as an alternative a Deep Generative Model. This model is trained on the IllustrisTNG-100 simulation and is capable of sampling the orientations of a population of galaxies so as to recover the correct alignments. In our approach, we model the cosmic web as a set of graphs, where the graphs are constructed for each halo, and galaxy orientations as a signal on those graphs. The generative model is implemented on a Generative Adversarial Network architecture and uses specifically designed Graph-Convolutional Networks sensitive to the relative 3D positions of the vertices. Given (sub)halo masses and tidal fields, the model is able to learn and predict scalar features such as galaxy and dark matter subhalo shapes; and more importantly, vector features such as the 3D orientation of the major axis of the ellipsoid and the complex 2D ellipticities. For correlations of 3D orientations the model is in good quantitative agreement with the measured values from the simulation, except for at very small and transition scales. For correlations of 2D ellipticities, the model is in good quantitative agreement with the measured values from the simulation on all scales. Additionally, the model is able to capture the dependence of IA on mass, morphological type, and central/satellite type.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».