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Enregistrement W4396569791 · doi:10.1103/physrevd.109.083536

Field-level simulation-based inference of galaxy clustering with convolutional neural networks

2024· article· en· W4396569791 sur OpenAlexaff
Pablo Lemos, Liam Parker, ChangHoon Hahn, Shirley Ho, Michael Eickenberg, Jiamin Hou, Elena Massara, Chirag Modi, Azadeh Moradinezhad Dizgah, Bruno Régaldo-Saint Blancard, David N. Spergel

Notice bibliographique

RevuePhysical review. D/Physical review. D. · 2024
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueGalaxies: Formation, Evolution, Phenomena
Établissements canadiensUniversity of WaterlooMila - Quebec Artificial Intelligence InstituteUniversité de MontréalCentre for Research in Astrophysics of Québec
Organismes subventionnairesEuropean CommissionH2020 Marie Skłodowska-Curie ActionsSimons Foundation
Mots-clésConvolutional neural networkInferenceCluster analysisComputer scienceField (mathematics)GalaxyArtificial intelligencePattern recognition (psychology)AstrophysicsMathematicsPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We present the first simulation-based inference (SBI) of cosmological parameters from field-level analysis of galaxy clustering. Standard galaxy clustering analyses rely on analyzing summary statistics, such as the power spectrum ${P}_{\ensuremath{\ell}}$, with analytic models based on perturbation theory. Consequently, they do not fully exploit the nonlinear and non-Gaussian features of the galaxy distribution. To address these limitations, we use the SimBIG forward modeling framework to perform SBI using normalizing flows. We apply SimBIG to a subset of the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey CMASS galaxy sample using a convolutional neural network with stochastic weight averaging to perform massive data compression of the galaxy field. We infer constraints on ${\mathrm{\ensuremath{\Omega}}}_{m}={0.267}_{\ensuremath{-}0.029}^{+0.033}$ and ${\ensuremath{\sigma}}_{8}={0.762}_{\ensuremath{-}0.035}^{+0.036}$. While our constraints on ${\mathrm{\ensuremath{\Omega}}}_{m}$ are in line with standard ${P}_{\ensuremath{\ell}}$ analyses, ours on ${\ensuremath{\sigma}}_{8}$ are $2.65\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}$ tighter. Our analysis also provides constraints on the Hubble constant ${H}_{0}=64.5\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}3.8\text{ }\text{ }\mathrm{km}/\mathrm{s}/\mathrm{Mpc}$ from galaxy clustering alone. This higher constraining power comes from additional non-Gaussian cosmological information, inaccessible with ${P}_{\ensuremath{\ell}}$. We demonstrate the robustness of our analysis by showcasing our ability to infer unbiased cosmological constraints from a series of test simulations that are constructed using different forward models than the one used in our training dataset. This work not only presents competitive cosmological constraints but also introduces novel methods for leveraging additional cosmological information in upcoming galaxy surveys like the Dark Energy Spectroscopic Instrument, Prime Focus Spectrograph, and Euclid.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,046
Score d'incertitude au seuil0,091

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 GPT0,371
Écart entre enseignants0,351 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations40
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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