GaMPEN: A Machine-learning Framework for Estimating Bayesian Posteriors of Galaxy Morphological Parameters
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We introduce a novel machine-learning framework for estimating the Bayesian posteriors of morphological parameters for arbitrarily large numbers of galaxies. The Galaxy Morphology Posterior Estimation Network (GaMPEN) estimates values and uncertainties for a galaxy’s bulge-to-total-light ratio ( L B / L T ), effective radius ( R e ), and flux ( F ). To estimate posteriors, GaMPEN uses the Monte Carlo Dropout technique and incorporates the full covariance matrix between the output parameters in its loss function. GaMPEN also uses a spatial transformer network (STN) to automatically crop input galaxy frames to an optimal size before determining their morphology. This will allow it to be applied to new data without prior knowledge of galaxy size. Training and testing GaMPEN on galaxies simulated to match z < 0.25 galaxies in Hyper Suprime-Cam Wide g -band images, we demonstrate that GaMPEN achieves typical errors of 0.1 in L B / L T , 0.″17 (∼7%) in R e , and 6.3 × 10 4 nJy (∼1%) in F . GaMPEN's predicted uncertainties are well calibrated and accurate (<5% deviation)—for regions of the parameter space with high residuals, GaMPEN correctly predicts correspondingly large uncertainties. We also demonstrate that we can apply categorical labels (i.e., classifications such as highly bulge dominated ) to predictions in regions with high residuals and verify that those labels are ≳97% accurate. To the best of our knowledge, GaMPEN is the first machine-learning framework for determining joint posterior distributions of multiple morphological parameters and is also the first application of an STN to optical imaging in astronomy.
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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 | 0,006 | 0,013 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».