.Creation of a deep learning algorithm to detect unexpected gravitational wave events
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.Creation of a deep learning algorithm to detect unexpected gravitational wave events
예상치 못한 중력파 현상을 감지하는 딥러닝 알고리즘 개발
David Appell, Phys.org 제공 LIGO 검출기에서 수신된 중력파 신호(주황색)에 일반 상대성 이론의 이론적 예측(녹색)과 검출기에서 예상되는 신호가 나타난 모습(파란색). 출처: Physics 잡지, APS [https://physics.aps.org/articles/v9/52] July 25, 2024
-과학자들은 2015년 중력파를 직접 감지한 이후 약간 엉성한 방법을 사용해 왔습니다. 즉, 이론적 예측과 일치하는 파동만 감지할 수 있었는데, 이는 과학이 보통 하는 방식과는 정반대입니다. 이제 물리학자 그룹은 예상되는 것만이 아니라 지구를 지나가는 모든 중력파를 포착할 수 있는 계산 모델 을 제시했습니다. 이 논문은 arXiv 사전 인쇄 서버 에 게시 되었습니다 .
아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 시공간의 구조에서 이동하는 잔물결인 중력파를 예측한다는 것을 발견한 지 수십 년 후, 물리학자들은 몇 가지 간단한 시나리오에 대한 예상 시그니처를 계산했습니다. 그 중 하나는 블랙홀-블랙홀 합병에 대한 통과 파형으로, 2015년 9월 14일에 수신된 간섭계 데이터에서 감지된 최초의 파동이었습니다. (논문은 다음 해 2월까지 출판되지 않았습니다.)
중력과학자들은 파동을 생성하는 사건을 가정하고, 미국에 두 곳이 있는 LIGO, 이탈리아의 VIRGO, 그리고 세계 여러 곳에 있는 다른 시설들과 같은 장팔 레이저 간섭 시설에 나타날 정확한 신호를 예측할 수 있었습니다. 관측자들은 간섭계가 무엇을 찾아야 할지에 대해 훈련하기 위해 무엇을 기대해야 할지 알아야 했습니다. 지나가는 파동은 간섭계 팔을 양성자 너비의 천분의 일만큼만 움직일 것이기 때문입니다.
환경 소음, 심지어 지나가는 트럭조차도 팔에서 움직임을 쉽게 일으킬 수 있으며, 실제 중력파를 구별하기 위해 이를 걸러내야 했습니다. 중성자별-블랙홀 합병 및 중성자별-중성자별 합병에 대한 계산도 수행되었습니다. 또한, 빠르게 회전하는 대칭 중성자별에 의해 생성된 연속 중력파의 시그니처와 빅뱅과 같은 확률적 중력파의 시그니처를 데이터에서 얻을 수 있습니다.
이러한 모델을 사용하여 전체적으로 70개가 넘는 중력파 이벤트가 감지되었습니다. 하지만 이 방법은 다른 물리학에 기반한 예상치 못한 사건에서 "일시적" 또는 "중력파 폭발"로 알려진 알려진 예측 중 하나의 형태로 나타나지 않는 중력파를 놓칩니다. 게다가 오늘날의 탐지 방법은 너무 느립니다. 중력파가 지나간 후, 천문학자들은 다른 관측소에서 같은 근원에서 발생하는 전자기파나 입자 현상을 찾을 수 있도록 그 근원을 빠르게 파악하고자 합니다. 이를 다중 메신저 천문학이라고 합니다.
가시광선을 포함한 전자기 복사 와 중성미자는 일반적인 이진 쌍 합병을 포함한 특정 대규모의 격렬한 천체물리 활동에서 예상됩니다. 가능한 중력파 열차를 수신하면 다른 기기와의 처리 및 통신에는 현재 수백 개의 전용 처리 장치가 필요하고 수십 초 또는 몇 분이 걸릴 수 있으며 "헤드업" 경고에는 너무 느립니다. 최근 몇 년 동안 물리학자들은 특정 이벤트만 인식하도록 훈련된 감지기를 피하기 위해 특수한 딥 러닝 알고리즘의 일종인 합성곱 신경망 (CNN) 을 사용하여 파형 제한을 개선하려고 노력해 왔습니다 .
그러나 지금까지 프로그래밍된 CNN은 여전히 훈련을 위해 정확한 대상 신호 모델을 필요로 하기 때문에 초신성의 핵 붕괴나 긴 감마선 폭발에서 예상되는 것과 같은 예상치 못한 소스를 알아차리지 못할 것입니다. 알려지지 않은 물리학과 계산적 한계는 다중 메신저 감지의 모든 가능성을 망칠 수 있습니다. 여기서 연구자들은 단일 프로세서를 사용하여 약 1초 안에 중력파 이벤트를 보고하는 목표를 설정했습니다.
그들은 하나의 CNN이 여러 감지기에서 동시에 발생하는 과도 현상을 감지하는 반면 두 번째 CNN은 감지기 간의 상관 관계를 찾아 일치하는 배경 잡음이나 결함을 제거하는 다중 구성 요소 아키텍처를 개발했습니다. 이런 식으로 "우리의 검색은 머신 러닝을 활용하고 몇 초 만에 '전통적인' 망원경이 그런 근원을 향하도록 돕는 것을 목표로 합니다." 영국 웨일즈 카디프 대학교 물리 및 천문학과의 중력 탐사 연구소의 바실레오스 스클리리스가 말했습니다.
"이런 식으로 우리는 그런 예상치 못한 사건에서 최대한 많은 정보를 추출할 수 있을 것입니다." 이 그룹의 딥러닝 접근 방식은 이전 방식과 중요한 면에서 달랐습니다. CNN이 데이터에서 특정 신호 형태를 식별하도록 가르치는 대신, 그들은 두 개 이상의 데이터 스트림 간 강도와 타이밍의 일관성을 감지할 수 있는 CNN을 만들었습니다. 그런 다음 CNN은 유사한 특성을 가진 시뮬레이션 신호와 무작위 노이즈 버스트를 사용하여 훈련되었습니다.
신호와 노이즈에 동일한 파형 패턴을 사용함으로써 CNN은 결정을 내리기 위해 신호의 패턴에 의존하지 않았습니다. 대신 CNN은 감지기가 서로 얼마나 잘 일치하는지 평가하는 법을 배우므로 모델이 중력파 과도 현상을 실시간으로 감지할 가능성이 있습니다. 시험 삼아, 그들은 LIGO와 VIRGO의 처음 두 차례 실험에서 관측된 데이터를 실행해 보았고 좋은 일치를 발견했습니다. "1960년대에 감마선 폭발은 감마선 천문학이 첫 발을 내디뎠을 때 새로운 천체물리학적 놀라움이었습니다."라고 스클리리스는 말했습니다. "중력파 천문학은 같은 초기 단계에 있으며, 우리는 앞으로 흥미로운 미래를 맞이할 수도 있습니다."
추가 정보: Vasileios Skliris et al, 합성 신경망을 사용한 비모델 중력파 과도 현상의 실시간 감지, arXiv (2020). DOI: 10.48550/arxiv.2009.14611 저널 정보: arXiv
https://phys.org/news/2024-07-creation-deep-algorithm-unexpected-gravitational.html
메모 2407260633
배가 파도를 가르듯, 고속 비행체가 대기의 충격파를 주듯이 중력파는 전자기파의 물결을 만든다. 그래서 중력을 관측하려면 전자기파의 로그웨이브를 감지하는 방법도 있다.
이는 태양과 지구가 열에너지로 태풍을 만들어내고 거친 파도의 로그 웨이브를 만들어내는 거친 돌풍의 바람과 유사하다. 고로 블랙홀이나 중성자 별간 충돌이 아닌 공전 자전의 스핀 시스템, sms.vix.ain의 키랄 선대칭 회전이 원인이 될 수 있다. 허허.
소스1.편집
중력파가 지나간 후, 천문학자들은 다른 관측소에서 같은 근원에서 발생하는 전자기파나 입자 현상을 찾을 수 있도록 그 근원을 빠르게 파악하고자 합니다. 이를 다중 메신저 천문학이라고 한다.
가시광선을 포함한 전자기 복사와 중성미자는 일반적인 이진 쌍 합병을 포함한 특정 대규모의 격렬한 천체물리 활동에서 예상된다. 가능한 중력파 열차를 수신하면 다른 기기와의 처리 및 통신에는 현재 수백 개의 전용 처리 장치가 필요하고 수십 초 또는 몇 분이 걸릴 수 있으며 "헤드업" 경고에는 너무 느리다.
1.
중력파가 블랙홀이나 중성자 별들의 충돌에서 비롯된 게 아님을 qpeoms.system에서 보여준다. qpoms.vix는 블랙홀이고 vix.ain의 ain은 smolas인데 이것이 중성자 별들이다. 이 시스템은 vixxe(smolas)가 두목 vix을 내세우며 안정적인 poms.system이 되었다.
그래서 블랙홀 vix간 충돌은 다른 모델인데, qms.qvix.tsp linear이다. 강력한 입자빔을 가진 초신성 레이저급이다. 이를 중력파??일수도 있고, 아닐수도 있다. 허허.
하지만 안정적인 시스템에서도 블랙홀은 존재하고 중력파도 니타난다. 이들의 상호역할이 아직은 감을 잡을 수 없지만 불균형상태를 해소하기 위해 msbase가 logwave을 만들어내는 경우에도 중력파는 생겨난다. 허허.
-Scientists have been using a slightly sloppy method since they directly detected gravitational waves in 2015.
? They have been using a slightly sloppy and sloppy method! It was a mess.. Hehe. What is different from the way science usually does it? My way msbase.qpeoms.. Hehe. But that's right!
Memo 2407260633
Just like a ship cuts through waves or a high-speed aircraft creates shock waves in the atmosphere, gravitational waves create ripples of electromagnetic waves. So, to observe gravity, there is also a way to detect the rogue waves of electromagnetic waves.
This is similar to the rough gusts of wind that the sun and the earth create with thermal energy, creating hurricanes and rogue waves of rough waves. Therefore, the cause may be the spin system of the orbital rotation, the chiral asymmetric rotation of sms.vix.ain, not the collision between black holes or neutron stars. Hehe.
Source 1. Edit
After a gravitational wave passes, astronomers want to quickly identify its source so that other observatories can search for electromagnetic waves or particle phenomena originating from the same source. This is called multi-messenger astronomy.
Electromagnetic radiation, including visible light, and neutrinos are expected from certain large-scale intense astrophysical events, including common binary mergers. Receiving a possible gravitational wave train currently requires hundreds of dedicated processing units, and can take tens of seconds or minutes to process and communicate with other instruments, which is too slow for a "heads-up" alert.
1.
We show in qpeoms.system that gravitational waves do not originate from the collision of black holes or neutron stars. qpoms.vix is a black hole, and the ain of vix.ain is smolas, which is a neutron star. This system became a stable poms.system with vixxe (smolas) as the leader vix.
So the collision between black holes vix is a different model, qms.qvix.tsp linear. It's a supernova laser with a strong particle beam. It could be a gravitational wave?? Or it could be not. Hehe.
However, even in a stable system, black holes exist and gravitational waves also appear. Their mutual role is still unclear, but when msbase creates a logwave to resolve the imbalance, gravitational waves are also generated. Hehe.
Example 1.
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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