利用深度学习重构本地宇宙结构演化

基本信息
批准号:11873051
项目类别:面上项目
资助金额:63.00
负责人:王杰
学科分类:
依托单位:中国科学院国家天文台
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:毛天翔,蒋桢
关键词:
星系宇宙学模拟宇宙大尺度结构深度学习暗物质
结项摘要

LCDM cosmological model is supported by a lot of observational evidences and almost becomes the standard cosmological model. However, we are still not very clear on some issues on understanding these observational data, e.g. cosmic variance; bias between observed galaxy distribution and dark matter background; the formation history of observed various structures. So it is very essential to reconstruct the evolution of the observed local universe to advance our understanding on these issues. This proposal will adopt the deep learning method, which is completely different from any traditional methods, to address this problem. With multilayer neural network (MNN), we will find out the mapping between the observed galaxy and total mass distribution, the mapping from the final obvserved mass distribution to their initial condition. With the proper reconstructed initial condition of the observed local universe( e.g. SDSS, 2MASS), we could reconstruct the evolution history of local universe by virtue of high resolution simulations. The MNN method is searching the link between the initial condition and final state directly, so it is much reliable to get the formation history of the structures in the observed universe. Also with more input information for MNN, it is not difficult to make the reconstruction better than any traditional methods at small scales given without overfit problems. The reconstructed mass distribution is very useful on understanding the total mass distribution in the observed universe, and the formation history of any structures inside.

LCDM宇宙学模型获得大量观测支持从而成为标准宇宙学模型。但为了更好的理解这些观测数据,比如大尺度观测上的宇宙方差(cosmic variance),星系分布与背景物质密度偏差(bias),以及理解观测到的本地宇宙中的各类结构的形成历史,我们都有必要重构观测到的宇宙的演化图景。本申请将采用和传统方法完全不一样的深度学习的方法来完成重构。首先利用多层神经网络的方法,寻找观测的星系分布(比如SDSS,2MASS)和背景总体物质(暗物质和重子物质)的联系;再通过深度学习找到从当前物质分布到原初物质分布的映射关系从而得到观测宇宙的原初条件;继而对这一原初条件进行高精度数值模拟重构本地宇宙的演化历史。深度学习是直接获得演化开始和结果的映射,故而可以更可靠的获得结构形成历史。同时可以通过增多对深度学习的信息输入,我们也可能可以获得比以前传统方法在更小尺度上的重构。重构出来的本地宇宙演化图景将有诸多应用

项目摘要

国内外新一代星系巡天都正在逐步开展,如果从星系巡天获得更多有用信息成为当前整个领域的重要挑战之一,本项目另辟蹊径,尝试利用新工具---人工智能技术从全新的途径完成该项目。本项目完成了所有项目规划,基本实现了科学目标:完成了大规模数值模拟Indra.全新有自主知识产权的星系形成与演化模型GABE(程序约2.5万行),从星系巡天到宇宙密度场重构的三个最重要关键模块的建模:非线性演化,红移畸变,偏袒因子。其中对宇宙密度场的重构的精度均与传统方法相当,或者更优。重要成果发表相关论文10余篇。基于目前的成果,我们将能利用已有的星系巡天或者新一代巡天的观测数据完成对宇宙物质密度场的重构,从而对宇宙学模型给出更精确的限制,并理解观测到的天体或者结构的形成演化历史。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
3

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022
4

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
5

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

居住环境多维剥夺的地理识别及类型划分——以郑州主城区为例

DOI:10.11821/dlyj201810008
发表时间:2018

王杰的其他基金

批准号:41602317
批准年份:2016
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59302018
批准年份:1993
资助金额:6.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61074042
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31101589
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:69988003
批准年份:1999
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81270861
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31570391
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11802335
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60674035
批准年份:2006
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:31771193
批准年份:2017
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:61374155
批准年份:2013
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:69573001
批准年份:1995
资助金额:6.00
项目类别:面上项目
批准号:81341130
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21105116
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701243
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21274115
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:81001172
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11672264
批准年份:2016
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:41001274
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51403062
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41571060
批准年份:2015
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11472242
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:51602269
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701855
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21076081
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81601893
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41305021
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:69873002
批准年份:1998
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:11803080
批准年份:2018
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11373029
批准年份:2013
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61302126
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200411
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41171063
批准年份:2011
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:11002123
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61801228
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81672741
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31772020
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21904100
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81303061
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21376080
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20804030
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39070633
批准年份:1990
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
批准号:61774016
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:40801031
批准年份:2008
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

盾构隧道结构病害的图像深度学习识别与演化预测

批准号:51778474
批准年份:2017
负责人:黄宏伟
学科分类:E0808
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

宇宙大尺度结构的形成和演化

批准号:10533030
批准年份:2005
负责人:景益鹏
学科分类:A1401
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
3

深度学习算法可重构加速器关键技术研究

批准号:61303070
批准年份:2013
负责人:姜晶菲
学科分类:F0204
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

宇宙的大尺度结构其形成和演化

批准号:18770608
批准年份:1987
负责人:邓祖淦
学科分类:A1401
资助金额:1.50
项目类别:面上项目