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通过乘法收缩实现天文仪器校准一致性。 (英语) Zbl 1428.62525号

小结:校准数据通常是通过使用多个仪器同时观测几个熟悉的物体来获得的,例如用于测量天文源的卫星。当物理源模型不被很好地理解、“已知”物理量存在不确定性或当数据质量以无法完全量化的方式变化时,分析此类数据并获得工具之间的适当一致性是一项挑战。此外,模型参数的数量随着仪器数量和源数量的增加而增加。因此,仪器的一致性需要对平均信号、固有源差异和测量误差进行仔细建模。在本文中,我们提出了一个对数正态模型和一个更一般的对数(t)模型,该模型通过半方差调整尊重平均信号的乘法性质,但允许平均建模中的缺陷被残差吸收。我们在特殊情况下以功率收缩的形式提出了分析解决方案,并为一般情况开发了可靠的马尔可夫链蒙特卡罗算法,这两种算法都可以在Python模块中使用CalConcordance公司。我们将我们的方法应用于几个数据集,包括活动星系核(AGN)和光谱线发射超新星遗迹E0102,通过各种X射线望远镜获得,例如钱德拉、XMM-牛顿,铃鹿、和斯威夫特。数据由国际高能校准天文联合会我们证明,我们的方法在调整仪器之间的分歧时,为天体物理学家提供了有用和实用的指导。

MSC公司:

第62页,第35页 统计学在物理学中的应用
62J07型 岭回归;收缩估计器(拉索)

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坚果;绝对的
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参考文献:

[1] 阿彭策勒,I.,《天文光谱学导论》,9(2012),英国剑桥:剑桥大学出版社,英国剑桥
[2] Bhaumik,D.K。;Gibbons,R.D.,“具有异方差误差的随机效应校准曲线的置信区”,Technometrics,47223-231(2005)·doi:10.1198/004017005000000021
[3] 比尔德,C.R。;Loughin,T.M.,《用R分析分类数据》(2014),佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,佛罗里达州波卡拉顿
[4] (2017)
[5] (2017)
[6] (2009)
[7] Drake,J.J。;Ratzlaffa,P。;卡西亚帕,V。;埃德加拉,R。;伊泽姆布,R。;Jeriusa,D。;Siemiginowskaa,A。;Vikhlinia,A.,SPIE天文望远镜+仪器,“参数估计研究中包括钱德拉仪器响应不确定性的蒙特卡罗过程”,62701I-62701I(2006),国际光学和光子学学会
[8] 埃夫隆,B。;Morris,C.N.,“使用Stein估计及其推广进行数据分析”,《美国统计协会杂志》,70,311-319(1975)·Zbl 0319.62018号 ·doi:10.1080/01621459.1975.10479864
[9] Freedman,D.A.,“关于所谓的‘Huber Sandwich估计量’和‘稳健标准误差’”,《美国统计学家》,60,299-302(2006)·doi:10.1198/000313006X152207
[10] Gelman,A。;孟,X.-L。;Stern,H.,“通过实现的差异对模型适合性进行后验预测评估”,《中国统计》,6733-760(1996)·Zbl 0859.62028号
[11] Geman,S。;Geman,D.,“随机松弛、吉布斯分布和图像的贝叶斯恢复”,IEEE模式分析和机器智能汇刊,6721-741(1984)·兹比尔0573.62030 ·doi:10.10109/TPAMI.1984.4767596
[12] 乔治,I.M。;阿诺,K.A。;彭斯,B。;Ruamsuwan,L.,“光谱分析的校准要求”,Legacy,251-64(1992)
[13] 吉本斯,R.D。;Bhumik,D.K.,“加权随机效应回归模型在实验室间校准中的应用”,《技术计量学》,第43期,192-198(2001)·doi:10.1198/004017001750386305
[14] Graessle,D.E。;伊文斯,I.N。;光荣,K。;何,X.H。;J.D.埃文斯。;Rots,A.H。;法比亚诺,G。;Brissenden,R.J.,“钱德拉X射线天文台校准数据库(CalDB):建设、规划和改进”,SPIE论文集,6270,62701X-62701X-12(2006)
[15] Guainazzi,M。;大卫·L。;格兰特,C.E。;米勒,E。;纳塔卢奇,L。;Nevalainen,J.等人。;彼得·R。;Audard,M.,“关于现代X射线天文台的飞行校准计划”,《天文望远镜、仪器和系统杂志》,1047001(2015)·doi:10.1117/1.JATIS.1.4.047001
[16] Hannig,J。;冯(Q.Feng)。;Iyer,H。;王,C。;Liu,X.,“实验室间比较的融合学习”,《统计规划与推断杂志》,195,64-79(2017)·Zbl 1383.62075号 ·doi:10.1016/j.jspi.2017.09.011
[17] Hastings,W.,“使用马尔可夫链的蒙特卡罗采样方法及其应用”,《生物特征分析》,57,97-109(1970)·Zbl 0219.65008号 ·doi:10.1093/biomet/57.1.97
[18] 医学博士霍夫曼。;Gelman,A.,“无转取样器:在哈密尔顿蒙特卡罗中自适应设置路径长度”,《机器学习研究杂志》,第15期,第1593-1623页(2014年)·Zbl 1319.60150号
[20] 卡西亚普,V。;Lee,H。;Siemiginowska,A。;麦克道尔,J。;Rots,A。;Drake,J。;Ratzlaff,P。;Zezas,A。;伊泽姆,R。;康纳斯,A。;van Dyk,D.,“如何处理高能天体物理学中的校准不确定性”,《SPIE学报》(天文台操作:策略、过程和系统II,7016,23(2008)
[21] Lange,K.L。;Little,R.J。;Taylor,J.M.,“使用t分布的稳健统计建模”,《美国统计协会杂志》,84,881-896(1989)·数字对象标识代码:10.2307/2290063
[22] Lee,H。;Kashyap,V.L。;Van Dyk,D.A。;康纳斯,A。;Drake,J.J。;伊泽姆,R。;孟,X.-L。;最小值,S。;帕克,T。;Ratzlaff,P。;Siemiginowska,A.,“解释X射线分析中的校准不确定性:光谱拟合中的有效区域”,《天体物理杂志》,731126(2011)·doi:10.1088/0004-637X/731/2/126
[23] Madsen,K.K。;Beardmore,A.P。;福斯特,K。;Guainazzi先生。;马歇尔·H·L。;E.D.米勒。;Page,K.L。;Stuhlinger,M.,“IACHEC Chandra、Nustar、Swift、Suzaku、XMM-Newton与3C 273 ANDPKS 2155-304的交叉校准”,《天文学杂志》,153,2(2016)·doi:10.3847/1538-3881/153/1/2
[24] Marshall,H.、Kashyap,V.、Chen,Y.、Meng,X.-L.和Wang,X.(2018),“一致性:无绝对参考的X射线望远镜的飞行校准”,正在编写中。
[25] 马修斯,G。;Havey,K.Jr.,《钱德拉十年:反思NASA大X射线天文台设计、制造、集成、测试和验证过程中吸取的工程教训》,SPIE程序,7738,77380Y-77380Y-13(2010)
[26] 孟晓乐,“后验预测P值”,《统计年鉴》,第22期,第1142-1160页(1994年)·Zbl 0820.62027号 ·doi:10.1214/aos/1176325622
[27] Meng,X.-L,“执行高度原则的数据科学:统计学家的工作和乐趣,统计与概率快报,136,51-57(2018)·Zbl 1489.62008号
[28] 北卡罗来纳州大都会。;罗森布鲁斯,A。;罗森布鲁斯,M。;出纳员,A。;Teller,E.,《快速计算机器的状态方程计算》,《化学物理杂志》,211087-1092(1953)·Zbl 1431.65006号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.1699114
[29] Morris,C.N.,“参数经验贝叶斯推断:理论和应用”,《美国统计协会杂志》,78,47-55(1983)·Zbl 0506.62005年 ·doi:10.1080/01621459.1983.10477920
[30] 尼尔·R·M。;布鲁克斯,S。;Gelman,A。;琼斯·G。;Meng,X.-L.,《马尔可夫链蒙特卡罗手册》,2,《使用哈密顿动力学的MCMC》(2011),佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,佛罗里达州波卡拉顿·兹比尔1218.65001
[31] Nevalainen,J。;大卫·L。;Guainazzi,M.,“星系团交叉校准X射线探测器:IACHEC研究”,《天文学与天体物理学》,523,A22(2010)·doi:10.1051/0004-6361/201015176
[32] 普鲁辛斯基,P.P。;Beardmore,A.P。;Foster,A。;哈伯尔,F。;E.D.米勒。;波洛克,A.M。;Sembay,S.,“SNR 1E 0102.2-7219作为0.5-1.0 keV带通的X射线校准标准及其在Chandra、Suzaku、Swift和XMM-Newton上的CCD仪器中的应用”,天文学和天体物理学,597,A35(2017)·doi:10.1051/0004-6361/201628824
[33] 读,A.M。;Guainazzi,M。;Sembay,S.,“使用2XMM源对XMM-Newton EPIC pn和MOS轴上有效面积进行交叉校准”,《天文学与天体物理学》,564,A75(2014)·doi:10.1051/0004-6361/201423422
[34] 鲁宾,D.B.,“推断和缺失数据”,《生物特征》,63,581-592(1976)·Zbl 0344.62034号 ·doi:10.1093/biomet/63.3.581
[35] 谢伦伯格,G。;Reiprich,T。;Lovisari,L。;Nevalainen,J。;David,L.,“使用HIFLUGCS星系团的XMM-Newton和Chandra交叉校准——系统温差和宇宙学影响”,《天文学和天体物理学》,575,A30(2015)·doi:10.1051/004-6361/201424085
[36] Schwartz,D.A.,“特邀评论文章:钱德拉X射线天文台”,《科学仪器评论》,85,061101(2014)·doi:10.1063/1.4881695
[37] Sembay,S。;Guainazzi,M。;普鲁辛斯基,P。;Nevalainen,J.,定义高能校准标准:IACHEC(国际高能校准天文联合会),1248593-594(2010)
[38] Seward,F.,“光谱分析的校准源”,Legacy,247-50(1992)
[39] (2015),《Stan建模语言用户指南和参考手册》,2.10.0版。
[40] (2016)
[41] Tanner,医学硕士。;Wong,W.H.,“通过数据增强计算后验分布”,《美国统计协会杂志》,82,528-540(1987)·Zbl 0619.62029号 ·doi:10.1080/01621459.1987.10478458
[42] 津本,M。;Guainazzi,M。;普鲁辛斯基,P.P。;Beardmore,A.P。;石田,M。;纳塔卢奇,L。;Posson-Brown,J.L。;阅读,上午。;萨克斯顿,R.D。;Shaposhnikov,N.V.,“使用G21.5-0.9对Chandra、Integral、RXTE、Suzaku、Swift和XMM-Newton天文台上的X射线仪器进行交叉校准”,天文学和天体物理学,525,A25(2011)·doi:10.1051/0004-6361/201015597
[43] 沃森,M.G。;A.C.施罗德。;Fyfe,D。;Page,C.G。;Lamer,G。;马特奥斯,S。;派伊,J。;Sakano,M。;Rosen,S。;芭蕾舞,J。;Barcons,X。;巴雷特,D。;Boller,T。;Brunner,H。;布鲁萨,M。;卡恰尼加,A。;F.J.卡雷拉。;塞巴洛斯,M。;Della Ceca,R。;Denby,M。;Denkinson,G。;Dupuy,S。;Farrell,S。;Fraschetti,F。;弗雷伯格,M.J。;断头台,P。;汉巴利安,V。;Maccacaro,T。;马西森,B。;R·麦克马洪。;米歇尔,L。;莫奇,C。;奥斯本,J.P。;Page,M。;Pakull,M.W。;Pietsch,W。;萨克斯顿,R。;Schwope,A。;Severgnini,P。;M.辛普森。;Sironi,G。;斯图尔特,G。;I.M.斯图尔特。;斯托巴特,A.-M。;Tedds,J。;R.沃里克。;韦伯,N。;R.西部。;沃拉尔,D。;Yuan,W.,“XMM牛顿偶然事件调查。V.第二个XMM牛顿偶然事件源目录”,天文学和天体物理学,493339-373(2009)·doi:10.1051/0004-6361:200810534
[44] Weatherhead,E.C.公司。;Reinsel,G.C.公司。;Tiao,G.C。;孟,X.-L。;Choi,D。;Cheang,W.-K。;凯勒,T。;DeLuisi,J。;Wuebbles,D.J。;科尔,J.B。;Miller,A.,“影响趋势检测的因素:环境数据的统计考虑和应用”,《地球物理研究杂志:大气》,103,17149-17161(1998)·doi:10.1029/98JD00995
[45] (2008) ·Zbl 1189.01030号
[46] 徐,J。;Van Dyk,D.A。;Kashyap,V.L。;Siemiginowska,A。;康纳斯,A。;Drake,J。;孟,X.-L。;Ratzlaff,P。;Yu,Y.,“联合拟合仪器校准和X射线光谱模型的完全贝叶斯方法”,《天体物理杂志》,794,97(2014)·doi:10.1088/0004-637X/794/2/97
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