A deep neural network based reverse radio spectrogram search algorithm
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Modern radio astronomy instruments generate vast amounts of data, and the increasingly challenging radio frequency interference (RFI) environment necessitates ever-more sophisticated RFI rejection algorithms. The ‘needle in a haystack’ nature of searches for transients and technosignatures requires us to develop methods that can determine whether a signal of interest has unique properties, or is a part of some larger set of pernicious RFI. In the past, this vetting has required onerous manual inspection of very large numbers of signals. In this paper, we present a fast and modular deep learning algorithm to search for lookalike signals of interest in radio spectrogram data. First, we trained a β-variational autoencoder on signals returned by an energy detection algorithm. We then adapted a positional embedding layer from classical transformer architecture to a embed additional metadata, which we demonstrate using a frequency-based embedding. Next we used the encoder component of the β-variational autoencoder to extract features from small (∼715 Hz, with a resolution of 2.79 Hz per frequency bin) windows in the radio spectrogram. We used our algorithm to conduct a search for a given query (encoded signal of interest) on a set of signals (encoded features of searched items) to produce the top candidates with similar features. We successfully demonstrate that the algorithm retrieves signals with similar appearance, given only the original radio spectrogram data. This algorithm can be used to improve the efficiency of vetting signals of interest in technosignature searches, but could also be applied to a wider variety of searches for ‘lookalike’ signals in large astronomical data sets.
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 | 0,002 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 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 ».