Probabilistic photometric redshifts in the era of petascale astronomy
Notice bibliographique
Résumé
With the growth of large photometric surveys, accurately estimating photometric redshifts, preferably as a probability density function (PDF), and fully understanding the implicit systematic uncertainties in this process has become increasingly important. These surveys are expected to obtain images of billions of distinct galaxies. As a result, storing and analyzing all of these photometric redshift PDFs will be non-trivial, and this challenge becomes even more severe if a survey plans to compute and store multiple different PDFs. In this thesis, we have developed an end-to-end framework that will compute accurate and robust photometric redshift PDFs for massive data sets by using two new, state-of-the-art machine learning techniques that are based on a random forest and a random atlas, respectively. By using data from several photometric surveys, we demonstrate the applicability of these new techniques, and we demonstrate that our new approach is among the best techniques currently available. We also show how different techniques can be combined by using novel Bayesian techniques to improve the photometric redshift precision to unprecedented levels while also presenting new approaches to better identify outliers. In addition, our framework provides supplementary information regarding the data being analyzed, including unbiased estimates of the accuracy of the technique without resorting to a validation data set, identification of poor photometric redshift areas within the parameter space occupied by the spectroscopic training data, and a quantification of the relative importance of the variables used during the estimation process. Furthermore, we present a new approach to represent and store photometric redshift PDFs by using a sparse representation with outstanding compression and reconstruction capabilities. We also demonstrate how this framework can also be directly incorporated into cosmological analyses. The new techniques presented in this thesis are crucial to enable the development of precision cosmology in the era of petascale astronomical 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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».