Cosmic voids contain higher-order cosmological information and are of interest for astroparticle physics. Finding genuine matter underdensities in sparse galaxy surveys is, however, an underconstrained problem. Traditional void finding algorithms produce deterministic void catalogs, neglecting the probabilistic nature of the problem. We present a method to sample from the stochastic mapping from galaxy catalogs to arbitrary void definitions. Our algorithm uses a deep graph neural network to evolve "test particles" according to a flow-matching objective. We demonstrate the method in a simplified example setting but outline steps to generalize it towards practically usable void finders. Trained on a deterministic teacher, the model performs well but has considerable stochasticity which we interpret as regularization. Cosmological information in the predicted void catalogs outperforms the teacher. On the one hand, our method can cheaply emulate existing void finders with apparently useful regularization. More importantly, it also allows us to find the Bayes-optimal mapping between observed galaxies and any void definition. This includes definitions operating at the level of simulated matter density and velocity fields.


翻译:宇宙空洞包含高阶宇宙学信息,对天体粒子物理学具有重要意义。然而,在稀疏星系巡天中寻找真实物质欠密度区域是一个欠约束问题。传统空洞发现算法生成确定性的空洞目录,忽略了问题的概率性质。我们提出了一种从星系目录到任意空洞定义的随机映射采样方法。该算法利用深度图神经网络,根据流匹配目标演化"测试粒子"。我们在一个简化示例场景中演示了该方法,但概述了将其推广到实际可用空洞发现工具的步骤。在确定性教师模型上训练后,模型表现良好,但具有显著随机性,我们将此解释为正则化。预测空洞目录中的宇宙学信息优于教师模型。一方面,我们的方法可以通过看似有用的正则化高效模拟现有空洞发现算法。更重要的是,它使我们能够找到观测星系与任何空洞定义之间的贝叶斯最优映射,这包括在模拟物质密度和速度场层面运行的各类定义。

0
下载
关闭预览

相关内容

《卫星图像的贝叶斯斑块预测》最新65页
专知会员服务
14+阅读 · 2024年10月19日
32页pdf,《初探元宇宙》,毕马威中国
专知会员服务
73+阅读 · 2022年3月4日
时空数据挖掘:综述
专知
36+阅读 · 2022年6月30日
【干货书】贝叶斯推断随机过程,449页pdf
专知
31+阅读 · 2020年8月27日
专家报告|高光谱遥感信息提取方法
中国图象图形学报
12+阅读 · 2019年7月14日
贝叶斯机器学习前沿进展
机器学习研究会
21+阅读 · 2018年1月21日
关于数据挖掘,有几本书推荐给你......
图灵教育
16+阅读 · 2017年10月11日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
45+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月7日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
8+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
45+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员