检索结果-南通市图书馆

基于XGBOOST的恒星光谱分类特征数值化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2019年第10期39卷 3292-3296页

作者：张枭罗阿理中国科学院国家天文台光学天文重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

恒星光谱分类是研究恒星的基础性工作之一,常用的光谱分类是基于20世纪70年代Morgan和Keenan建立起来的并逐步完善的MK分类系统。然而基于MK规则的交互式决策分类系统对处理海量天文光谱数据存在着一定的困难。目前光谱巡天一般采用的... 详细信息

恒星光谱分类是研究恒星的基础性工作之一,常用的光谱分类是基于20世纪70年代Morgan和Keenan建立起来的并逐步完善的MK分类系统。然而基于MK规则的交互式决策分类系统对处理海量天文光谱数据存在着一定的困难。目前光谱巡天一般采用的自动化分类则是模版匹配方法而忽略对谱线特征的测量。怎样自动、客观地提取海量光谱中的分类特征并应用这些特征进行分类可以对天体的物理化学性质的统计分析至关重要。针对此问题,通过机器学习和计算光谱的谱线指数结合的方法,提取光谱特征,并通过大数据分析定量地确定对光谱特征谱线的分类判据(数值化),确定每一类光谱具有物理意义的特征谱线的强度分布。首先对LAMOSTDR4恒星光谱测量其谱线指数作为输入,光谱的分类标记采用官方发布的分类结果。使用XGBoost算法进行自动分类及特征排序,从而获得已知或未知的对于分类决策最为敏感的谱线。首先,选取高信噪比(S/N>30)、被LAMOST标记为B,A,F和M的恒星光谱数据,总计约414万个。然后,对光谱数据计算谱线指数从而使其得到降维处理,过滤冗余信息。其次,将处理后的恒星光谱数据随机划分为训练集和测试集,通过适当调整算法参数,用训练集得到所需要的分类决策树模型,用测试集测试其稳定性和可用性,以防止出现过拟合,同时使用算法自带函数进行提取分类特征。最后,输出并整理实验中算法所得的决策树模型,并挑选其概率比较大的分支作为最终的决策树模型。通过实验,可以发现在固定参数下,XGBoost所得的模型有一定的自适应性,较少受数据集影响,总体准确率可达88.5%;同时其所输出的分类决策树与已知的特征较为吻合,而且可以获得基于大数据的、数值化的特征谱线对应分类的范围,为完善基于特征的分类提供定量的规则。

关键词：光谱分类线指数 XGBoost 决策树 LAMOST

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种基于交叉相关的类星体的红移测量方法

光谱学与光谱分析 2005年第7期25卷 1155-1157页

作者：刘蓉段福庆罗阿理西安电子科技大学数学系陕西西安710071 中国科学院自动化所模式识别国家重点实验室北京100080 中国科学院国家天文台北京100012

给出了一种新的类星体光谱的红移测量方法。首先,利用提取出的发射谱线信息确定一组红移候选;然后,按这些红移候选将静止模板光谱红移,计算所得光谱与目标光谱的相关值;最后,确定最大相关值对应的红移候选为目标光谱的红移。相对于已有... 详细信息

给出了一种新的类星体光谱的红移测量方法。首先,利用提取出的发射谱线信息确定一组红移候选;然后,按这些红移候选将静止模板光谱红移,计算所得光谱与目标光谱的相关值;最后,确定最大相关值对应的红移候选为目标光谱的红移。相对于已有的基于谱线匹配的方法,此方法的性能受谱线提取效果的影响较小。实验结果表明:此方法的鲁棒性较好,性能优于基于谱线匹配的方法。

关键词：类星体交叉相关光谱分析红移

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

双活动星系核寄主星系的光谱合成分析

光谱学与光谱分析 2020年第1期40卷 290-293页

作者：汪梦欣罗阿理中国科学院光学天文重点实验室(国家天文台) 北京100101 中国科学院大学北京100049

星系并合会产生不同尺度距离的星系对甚至双活动星系核,同时在过程中会触发星暴以及超大质量黑洞的活动。在光谱上,当两个星系并合到kpc尺度时,其两个核的相互绕转在总光谱上会表现出窄线双峰谱线轮廓。以这个观测特性为起点,从郭守敬... 详细信息

星系并合会产生不同尺度距离的星系对甚至双活动星系核,同时在过程中会触发星暴以及超大质量黑洞的活动。在光谱上,当两个星系并合到kpc尺度时,其两个核的相互绕转在总光谱上会表现出窄线双峰谱线轮廓。以这个观测特性为起点,从郭守敬望远镜巡天的第四次释放数据(LAMOST DR4)中系统的搜寻带有窄发射线双峰特征的双AGN候选体。AGN的发射线光谱轮廓由发射线的若干种不同的动力学成分构成,主要可以分为三类,窄线成分(Hβ,[OⅢ], Hαand [NⅡ]),[OⅢ]的线翼、以及宽的Balmer发射线。基于LAMOST DR4河外光谱数据,应用了一套搜寻流程,在初始筛选(涉及到发射线的信噪比、等值宽度和红移)及目视检查挑选之后,通过建立的多高斯拟合模型挑选出在发射线的流量、半高全宽、窄线双峰之间速度分离程度等一系列参数上符合我们限制要求的样本,并借助于Baldwin-Phillips-Terlevich (BPT)图来鉴别每个成分的来源,确定出了28个双AGN候选体。为了获取更准确的星族成分并发现这类双AGN候选体样本的共有特性,对28个双AGN候选体的光谱流量用一个低阶多项式重新进行了修正并采用传统的统一插值和中值方法对其进行合并得到一条高信噪比光谱,并以目前已有的来源于LAMOST星系光谱数据的Ⅱ型AGN(单AGN)的复合光谱作为对照样本,采用STARLIGHT软件分别拟合了合并的双AGN和对照的单AGN的光学光谱中的吸收线和连续谱。通过研究它们的星族特性及两者间的异同,发现与单AGN复合谱相比,双AGN候选体样本的合并谱具有更多中等年龄及老年星族的贡献,反映出更剧烈的中心黑洞。在金属丰度方面,单AGN的主导星族为太阳金属丰度的星族Z_⊙,而双AGN候选体合并谱中贡献较多的星族为亚太阳金属丰度星族0.2 Z_⊙和富金属丰度星族2.5 Z_⊙,表现出了差异性特征,也预示着这类样本中恒星形成历史更加复杂,呈现出了多样化。在幂律谱成分贡献方面在单、双AGN中老年星族都贡献了其大部分质量,但单AGN复合谱中幂律成分占比为8.2%,明显高于双AGN候选体合并谱中幂律成分的贡献。

关键词： LAMOST 双活动星系核光谱合成星族分析

一种海量光谱中类星体候选体红移测量与识别的算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2011年第9期31卷 2578-2581页

作者：宋轶晗罗阿理赵永恒中国科学院国家天文台北京100012 中国科学院天文光学重点实验室北京100012 中国科学院研究生院北京100049

提出一套对海量光谱中类星体的红移测的方法。类星体具有本身的宽发射线的特征,而以往光谱处理方法中,对于宽的发射线的识别存在不足之处。由于类星体的红移一般比较大,谱线移动的范围比较大,不易进行判定。所以本文针对类星体最重要的... 详细信息

提出一套对海量光谱中类星体的红移测的方法。类星体具有本身的宽发射线的特征,而以往光谱处理方法中,对于宽的发射线的识别存在不足之处。由于类星体的红移一般比较大,谱线移动的范围比较大,不易进行判定。所以本文针对类星体最重要的特征,利用低频点集方法,提取光谱中宽的发射线并与已知线表进行匹配,来获得类星体的红移并能够对类星体进行初步的识别。为提高谱线识别可靠性,文章还提出一种估计局部噪声的方法。该文的方法不依赖与光谱的流量定标,可以应用于无流量定标时的光谱,例如正在调试阶段的LAMOST光谱数据。

关键词：宽发射线低频点集标准差空间线表匹配

核回归方法在恒星光谱物理参量自动估计中的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2009年第4期29卷 1131-1136页

作者：张健楠吴福朝罗阿理中国科学院国家天文台北京100012 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室北京100080

恒星大气物理参量(有效温度、表面重力、化学丰度)是导致恒星光谱差异的主要因素。恒星大气物理参量的自动测量是LAMOST等大规模巡天望远镜所产生的海量天体光谱数据自动处理中一个重要研究内容。文章采用两种非线性核回归方法对低分辨... 详细信息

恒星大气物理参量(有效温度、表面重力、化学丰度)是导致恒星光谱差异的主要因素。恒星大气物理参量的自动测量是LAMOST等大规模巡天望远镜所产生的海量天体光谱数据自动处理中一个重要研究内容。文章采用两种非线性核回归方法对低分辨率恒星光谱进行3个物理参量的自动估计:核最小二乘回归(KLSR),核PCA回归(KPCR)。实验表明:(1)KLSR与KPCR可以实现光谱到表面有效温度和表面重力的回归,但是KLSR对噪声敏感,KPCR鲁棒性好于前者;(2)对于温度参数估计,两种算法具有相近的估计效果;对于表面重力和化学丰度估计,KPCR优于KLSR和非参数回归方法;(3)KLSR与KPCR方法实现容易,模型的训练速度快,运算复杂度小,适用于恒星光谱物理参量的自动测量。

关键词：恒星光谱恒星大气基本物理参量核主成分回归(KPCR) 核最小二乘回归(KLSR)

恒星光谱参数自动测量中不同模板匹配度量方法比较

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光谱学与光谱分析 2013年第2期33卷 558-561页

作者：刘杰潘景昌刘猛韦鹏罗阿理山东大学(威海)机电与信息工程学院山东威海264209 中国科学院光学天文重点实验室中国科学院国家天文台北京100012

模板匹配方法是恒星光谱参数自动测量中常用的方法之一。对经常使用的三种模板匹配算法:K-最近邻算法(KNN)、卡方最小化算法和光谱相似度算法测量恒星光谱参数结果进行比较。首先对光谱进行连续谱归一化及流量归一化,然后对三种算法测... 详细信息

模板匹配方法是恒星光谱参数自动测量中常用的方法之一。对经常使用的三种模板匹配算法:K-最近邻算法(KNN)、卡方最小化算法和光谱相似度算法测量恒星光谱参数结果进行比较。首先对光谱进行连续谱归一化及流量归一化,然后对三种算法测量恒星光谱参数的结果进行比较。对SDSS DR8大样本数据的实验表明,光谱相似度算法在测量恒星光谱参数中有相对优势。

关键词：恒星光谱参数模板匹配 K-最近邻卡方最小化光谱相似度连续谱归一化 LAMOST

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

LAMOST星系光谱的红移自动测量

光谱学与光谱分析 2005年第6期25卷 1002-1005页

作者：朱光华罗阿理赵永恒中国科学院国家天文台北京100012

自动测量LAMOST望远镜所产生的大量星系光谱红移,是LAMOST望远镜数据处理的关键。PCAZ的红移自动测量方法,只适用于红移值较小(一般情况不超过z<0 2 )的情况,其原因是受到所应用构建正交模板的光谱模板范围的限制。文章突破了这一限制... 详细信息

自动测量LAMOST望远镜所产生的大量星系光谱红移,是LAMOST望远镜数据处理的关键。PCAZ的红移自动测量方法,只适用于红移值较小(一般情况不超过z<0 2 )的情况,其原因是受到所应用构建正交模板的光谱模板范围的限制。文章突破了这一限制,针对LAMOST将产生的光谱的特点,作者改进了这套方法。应用该方法到具体的观测数据中,得到了准确率超过90 %的红移值。该方法的红移测量极限依赖于模板的波长范围和待测光谱蓝端的信噪比,按照LAMOST的初步设计,对z<0 8红移,可进行准确测量。经过测量,得出结论:(1)该方法适用于LAMOST的星系红移测量;(2 )为实现巡天红移的测量,需要构造完备的不同星系的光谱模版(UV IR) ;(3)蓝端信噪比大小影响对大红移的测量。

关键词： LAMOST 星系光谱红移自动测量 PCAZ

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于神经网络的模板匹配方法求正常星系红移

光谱学与光谱分析 2005年第6期25卷 996-1001页

作者：许馨罗阿理吴福朝赵永恒中国科学院自动化所国家模式识别实验室机器人视觉组北京100080 中国科学院国家天文台北京100012

星系通常分为正常星系(NG)与活动星系(AG)两类。文章提出了一种自动获取NG红移的快速有效方法:(1)由NG模板根据红移范围Ⅰ:0 0～0 3与Ⅱ:0 3～0 5模拟得到两类星系样本,进行PCA变换获得样本特征向量;(2 )利用概率神经网络设计两类... 详细信息

星系通常分为正常星系(NG)与活动星系(AG)两类。文章提出了一种自动获取NG红移的快速有效方法:(1)由NG模板根据红移范围Ⅰ:0 0～0 3与Ⅱ:0 3～0 5模拟得到两类星系样本,进行PCA变换获得样本特征向量;(2 )利用概率神经网络设计两类样本特征向量的Bayes分类器;(3)对于实际NG光谱数据,利用Bayes分类器进行分类确定其红移的范围,然后在此范围内进行模板匹配得到红移的准确值。与在整个红移范围内的模板匹配方法相比,此方法不但节省了5 0 %的模板匹配运算量,而且还大大提高了红移值测量的精度。文章研究结果对于大型光谱巡天所产生的海量数据的自动处理具有重要意义。

关键词：正常星系主分量分析概率神经网络红移分类模板匹配

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于稀疏表示的谱线自动提取方法

光谱学与光谱分析 2009年第7期29卷 2010-2013页

作者：赵瑞珍王飞罗阿理张彦霞北京交通大学信息科学研究所北京100044 中国科学院国家天文台北京100012

谱线提取在光谱分析中起着非常重要的作用,它对后续的光谱分类和参数测量有着直接的影响。文章提出了一种基于稀疏表示的谱线自动提取方法。首先,用基于稀疏表示的小波去噪方法去除噪声,该方法通过对光谱信号对应的小波系数进行稀疏化... 详细信息

谱线提取在光谱分析中起着非常重要的作用,它对后续的光谱分类和参数测量有着直接的影响。文章提出了一种基于稀疏表示的谱线自动提取方法。首先,用基于稀疏表示的小波去噪方法去除噪声,该方法通过对光谱信号对应的小波系数进行稀疏化处理来达到去噪的目的,其优点是在处理小波系数时虽然将其作为整体进行考虑,但依然能保持小波系数的局部特性不变,所以在去噪的同时很好地保持了特征谱线的信息。其次,利用小波变换与样条拟合相结合的方法拟合出较为满意的伪连续谱,该方法在拟合过程中,先将强谱线扣除掉,从而使得拟合结果非常接近真实的连续谱。最后,通过对归一化后的谱线光谱设置自适应局部阈值来提取特征谱线。实验结果表明该方法切实有效。

关键词：光谱分析稀疏表示去噪连续谱拟合谱线提取