Cosmic shear estimation is an essential scientific goal for large galaxy surveys. It refers to the coherent distortion of distant galaxy images due to weak gravitational lensing along the line of sight. It can be used as a tracer of the matter distribution in the Universe. The unbiased estimation of the local value of the cosmic shear can be obtained via Bayesian analysis which relies on robust estimation of the galaxies ellipticity (shape) posterior distribution. This is not a simple problem as, among other things, the images may be corrupted with strong background noise. For current and coming surveys, another central issue in galaxy shape determination is the treatment of statistically dominant overlapping (blended) objects. We propose a Bayesian Convolutional Neural Network based on Monte-Carlo Dropout to reliably estimate the ellipticity of galaxies and the corresponding measurement uncertainties. We show that while a convolutional network can be trained to correctly estimate well calibrated aleatoric uncertainty, -- the uncertainty due to the presence of noise in the images -- it is unable to generate a trustworthy ellipticity distribution when exposed to previously unseen data (i.e. here, blended scenes). By introducing a Bayesian Neural Network, we show how to reliably estimate the posterior predictive distribution of ellipticities along with robust estimation of epistemic uncertainties. Experiments also show that epistemic uncertainty can detect inconsistent predictions due to unknown blended scenes.


翻译:光剪估算是大型星系勘测的一个基本科学目标。 它指远星系图像的一致扭曲, 其原因是在视觉线上引力透镜微弱。 它可以用作宇宙物质分布的追踪器。 对宇宙剪切的局部值的公正估计可以通过巴伊西亚分析获得, 该分析依赖于对星系椭圆( shape) 后部分布的可靠估计。 这不是一个简单的问题, 因为除其他外, 图像可能会因强烈的背景噪音而腐蚀。 对于当前和即将到来的勘测, 银河系构造中的另一个核心问题是如何处理在统计学上占主导地位的重叠( 模糊) 对象。 我们提议在蒙特卡洛流出的基础上建立一个Bayesian Convolucial神经网络, 以可靠地估计星系的椭圆和相应的测量不确定性。 我们显示, 革命网络可以进行正确的估计, 由图像中存在的噪音导致的不确定性 -- 在暴露于先前的不可见的预测时, 也无法产生可靠的弹性的内层结构分布 。 我们在这里展示的是, 和不可靠的对恒度的图像的映测显示, 的图像的映测。

0
下载
关闭预览

相关内容

剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
49+阅读 · 2021年1月20日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2019年5月6日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年6月10日
Bayesian Attention Belief Networks
Arxiv
9+阅读 · 2021年6月9日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
19+阅读 · 2018年6月27日
VIP会员
相关资讯
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2019年5月6日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员