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Enregistrement W4394822575 · doi:10.1051/0004-6361/202348239/pdf

Galaxy merger challenge: A comparison study between machine learning-based detection methods

2024· article· en· W4394822575 sur OpenAlexaff
Berta Margalef-Bentabol, Liming Wang, Antonio La Marca, Carmen Blanco-Prieto, Darko Chudy, Andy D. Goulding, Alejandro Guzmán-Ortega, Garreth Martin, William Pearson, Vicente Rodríguez-Gómez, M. Walmsley, Robert W. Bickley, Connor Bottrell, Christopher J. Conselice, D O’Ryan

Notice bibliographique

RevueSpringer Link (Chiba Institute of Technology) · 2024
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueGalaxies: Formation, Evolution, Phenomena
Établissements canadiensUniversity of Victoria
Organismes subventionnairesAgencia Estatal de InvestigaciónMinisterio de Ciencia e InnovaciónNederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk OnderzoekScience and Technology Facilities CouncilEuropean CommissionRijksuniversiteit GroningenComunidad de Madrid
Mots-clésBenchmark (surveying)GalaxyTask (project management)Binary classificationArtificial intelligenceComputer scienceBinary numberRecallRedshiftMachine learningAstrophysicsPhysicsSupport vector machineMathematicsEngineeringPsychology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Aims. Various galaxy merger detection methods have been applied to diverse datasets. However, it is difficult to understand how they compare. Our aim is to benchmark the relative performance of merger detection methods based on machine learning (ML). Methods. We explore six leading ML methods using three main datasets. The first dataset consists of mock observations from the IllustrisTNG simulations, which acts as the training data and allows us to quantify the performance metrics of the detection methods. The second dataset consists of mock observations from the Horizon-AGN simulations, introduced to evaluate the performance of classifiers trained on different, but comparable data to those employed for training. The third dataset is composed of real observations from the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP) survey. We also compare mergers and non-mergers detected by the different methods with a subset of HSC-SSP visually identified galaxies. Results. For the simplest binary classification task (i.e. mergers vs. non-mergers), all six methods perform reasonably well in the domain of the training data. At the lowest redshift explored 0.1 < ɀ < 0.3, precision and recall generally range between ~70% and 80%, both of which decrease with increasing ɀ as expected (by ~5% for precision and ~10% for recall at the highest ɀ explored 0.76 < ɀ < 1.0). When transferred to a different domain, the precision of all classifiers is only slightly reduced, but the recall is significantly worse (by ~20–40% depending on the method). Zoobot offers the best overall performance in terms of precision and F1 score. When applied to real HSC observations, different methods agree well with visual labels of clear mergers, but can differ by more than an order of magnitude in predicting the overall fraction of major mergers. For the more challenging multi-class classification task to distinguish between pre-mergers, ongoing-mergers, and post-mergers, none of the methods in their current set-ups offer good performance, which could be partly due to the limitations in resolution and the depth of the data. In particular, ongoing-mergers and post-mergers are much more difficult to classify than pre-mergers. With the advent of better quality data (e.g. from JWST and Euclid), it is of great importance to improve our ability to detect mergers and distinguish between merger stages.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,077
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,020
Tête enseignante GPT0,291
Écart entre enseignants0,271 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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