CE31 - Physique subatomique, sciences de l'Univers, structure et histoire de la Terre 2019

Apprentissage profond pour les grands programmes d'imagerie – DEEPDIP

DEEPDIP : Apprentissage profond pour les grands programmes d'imagerie

Dans les futurs grands relevés comme LSST ou Euclid, des mesures de redshift photométrique de grande précision et la classification des courbes de lumière vont jouer un rôle central. Nous proposons de revisiter les méthodes actuelles utilisee pour analyser ces donnees en developpant des techniques d’apprentissage profond qui utiliseront directement les images multi-bande au niveau du pixel pour mesurer un redshift ou faire une classification.

Améliorer la précision de l'analyse comologique en exploitant la puissance statistique des relevés photométriques

Comprendre l'origine de l'expansion accélérée de l'Univers, la formation de la structure à grande échelle et des galaxies qui y sont intégrées sont les quêtes de la cosmologie moderne. D'énormes efforts observationnels et théoriques sont déployés pour aborder ces questions fondamentales. Dans cette proposition, nous nous concentrons sur deux sondes observationnelles majeures : l'expansion de l'univers à travers le diagramme de Hubble des supernovae de type IA et la croissance des structures cosmiques. Pour la première, un défi est d'identifier et de classer les signatures de SNIa parmi un nombre énorme de séries chronologiques d'observations ; un autre défi, partagé par la seconde sonde, est d'obtenir des redshifts fiables pour le plus grand nombre possible de galaxies. Notre objectif est de relever ces deux défis en exploitant la puissance statistique des relevés photométriques, ce qui permettra d'utiliser et d'améliorer l'approche spectroscopique, qui nécessite un temps prohibitif.

Préparer le jeu de données, développer les méthodes d'apprentissage profond et les appliquer à des questions scientifiques.

Les outils permettant la production, l'archivage et l'acces aux donnees sont operationnels

Poursuite des travaux

1. “The NewHorizon Simulation - To Bar Or Not To Bar” Reddish, Kraljic et al., submitted to MNRAS 2021
2. “Cosmic filaments delay quenching inside clusters” Kotecha et al., submitted to MNRAS 2021
3. “Gas accretion and Ram Pressure Stripping of Halos in Void Walls” Thompson, Smith, Kraljic, submitted to MNRAS 2021
4. “The role of the cosmic web in the scatter of the galaxy stellar mass - gas metallicity relation” Donnan, Tojeiro, Kraljic, submit-ted to Nature Astronomy 2021
5. “BCG alignment with the Locations of Cluster Satellites and the Large Scale Structure out to 10 R200,Paper I: General Depend-encies and Systematics” Smith, Hwang, Kraljic et al., submitted to ApJ 2021
6. « PhotoWeb redshift: boosting photometric redshift accuracy with large spectroscopic surveys » Shuntov, Pasquet, Arnouts et al., A&A 2020

Résumé de soumission

Dans les futurs grands relevés comme LSST ou Euclid, des mesures de redshift photométrique de grande précision et la classification des courbes de lumière vont jouer un rôle central. Nous proposons de revisiter les méthodes actuelles, basées sur un petit nombre de caractéristiques photométriques utilisées comme paramètres d'entrées pour l’ajustement de SED ou l’apprentissage standard. Les techniques d’apprentissage profond (AP), l'accélération GPU et la taille croissante des échantillons spectroscopiques nous permettront d’utiliser directement les images multi-bande au niveau du pixel. Notre but est d’améliorer, grâce à ces nouvelles méthodes, la précision des analyses cosmologiques utilisant le diagramme de Hubble des supernovae et la mesure de l’évolution des grandes structures. De plus, nous fourniront à la communauté les redshifts photométriques les plus précis possible ainsi que des outils permettant l’exploitation optimale de la prochaine génération de relevés.

Coordination du projet

Dominique Fouchez (centre national de la recherche scientifiqueDelegation provence et Corse_Centre de physique des particules de Marseille)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

CNRS DR12_CPPM centre national de la recherche scientifiqueDelegation provence et Corse_Centre de physique des particules de Marseille
LAM Laboratoire d'astrophysique de Marseille
UM-LIRMM Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier
IAP Institut d'astrophysique de Paris

Aide de l'ANR 632 683 euros
Début et durée du projet scientifique : novembre 2019 - 48 Mois

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