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Neural network-based emulation of astrophysical models ; Réduction d’un modèle astrophysique par réseaux de neurones

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  • Additional Information
    • Contributors:
      GIPSA - Signal Images Physique (GIPSA-SIGMAPHY); GIPSA Pôle Sciences des Données (GIPSA-PSD); Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab); Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ); Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ); Université Grenoble Alpes (UGA)-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab); Université Grenoble Alpes (UGA); Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM); Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 (CRIStAL); Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères = Laboratory for Studies of Radiation and Matter in Astrophysics and Atmospheres (LERMA); École normale supérieure - Paris (ENS-PSL); Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY); Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP); Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); GRETSI - Groupe de Recherche en Traitement du Signal et des Images; ANR-21-CE31-0010,DAOISM,Analyse Détaillée du Milieu Inter-Stellaire(2021); ANR-19-P3IA-0003,MIAI,MIAI @ Grenoble Alpes(2019)
    • Publication Information:
      HAL CCSD
    • Publication Date:
      2023
    • Collection:
      Institut national des sciences de l'Univers: HAL-INSU
    • Subject Terms:
    • Abstract:
      National audience ; Numerical models requiring significant resources in time, memory and computing power are present in many scientific disciplines. We consider an astrophysical simulation that computes many outputs from few input parameters, and that may occasionally produce anomalies. We propose a neural network based regression model reduction method and an anomaly robust learning method. We inform the choice of an architecture with a statistical analysis of the code predictions. We demonstrate the interest of the proposed approach by comparing it with model reduction methods commonly used in radio astronomy. ; Les modèles numériques nécessitant des ressources importantes en temps, mémoire et puissance de calcul sont présents dans de nombreuses disciplines scientifiques. Nous considérons une simulation astrophysique qui calcule de nombreuses sorties à partir de peu de paramètres d’entrée, et qui peut ponctuellement produire des anomalies. Nous proposons une méthode de réduction de modèle par régression basée sur des réseaux de neurones et une méthode d’apprentissage robuste aux anomalies. Nous informons le choix d’une architecture avec une analyse statistique des prédictions du code. Nous démontrons l’intérêt de l’approche proposée en la comparant avec les méthodes de réduction de modèle couramment utilisées en radioastronomie.
    • Relation:
      hal-04253770; https://hal.science/hal-04253770; https://hal.science/hal-04253770/document; https://hal.science/hal-04253770/file/main.pdf; https://hal.science/hal-04253770/file/poster.pdf
    • Online Access:
      https://hal.science/hal-04253770
      https://hal.science/hal-04253770/document
      https://hal.science/hal-04253770/file/main.pdf
      https://hal.science/hal-04253770/file/poster.pdf
    • Rights:
      http://creativecommons.org/licenses/by/ ; info:eu-repo/semantics/OpenAccess
    • Accession Number:
      edsbas.5A67E982