論文の概要: Pulsar Detection with Deep Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.25774v1
- Date: Sun, 26 Oct 2025 05:12:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.47007
- Title: Pulsar Detection with Deep Learning
- Title(参考訳): 深層学習によるパルサー検出
- Authors: Manideep Pendyala,
- Abstract要約: この論文は、アレイによる特徴と画像診断を融合させる無線パルサー候補選択のためのディープラーニングパイプラインを構築する。
約500GBのGMRTデータから、原電圧はフィルタバンクに変換され、その後分散試験によって分散され、折り畳まれる。
各候補は、4つの診断プロファイル、時間対位相、サブバンド対位相、DM曲線を配列と画像として表現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Pulsar surveys generate millions of candidates per run, overwhelming manual inspection. This thesis builds a deep learning pipeline for radio pulsar candidate selection that fuses array-derived features with image diagnostics. From approximately 500 GB of Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) data, raw voltages are converted to filterbanks (SIGPROC), then de-dispersed and folded across trial dispersion measures (PRESTO) to produce approximately 32,000 candidates. Each candidate yields four diagnostics--summed profile, time vs. phase, subbands vs. phase, and DM curve--represented as arrays and images. A baseline stacked model (ANNs for arrays + CNNs for images with logistic-regression fusion) reaches 68% accuracy. We then refine the CNN architecture and training (regularization, learning-rate scheduling, max-norm constraints) and mitigate class imbalance via targeted augmentation, including a GAN-based generator for the minority class. The enhanced CNN attains 87% accuracy; the final GAN+CNN system achieves 94% accuracy with balanced precision and recall on a held-out test set, while remaining lightweight enough for near--real-time triage. The results show that combining array and image channels improves separability over image-only approaches, and that modest generative augmentation substantially boosts minority (pulsar) recall. The methods are survey-agnostic and extensible to forthcoming high-throughput facilities.
- Abstract(参考訳): パルサーの調査では、1ラン当たり数百万の候補が作成され、圧倒的な手動検査が行われた。
この論文は、アレイによる特徴と画像診断を融合させる無線パルサー候補選択のためのディープラーニングパイプラインを構築する。
約500GBのジャイアント・メトレウェーブ電波望遠鏡(GMRT)のデータから、原電圧をフィルタバンク(SIGPROC)に変換し、トライアル分散測定(PRESTO)に分散して約32,000の候補を生成する。
各候補は、4つの診断プロファイル、時間対位相、サブバンド対位相、DM曲線を配列と画像として表現する。
ベースライン積み重ねモデル(配列用ANN+ロジスティック・回帰融合画像用CNN)の精度は68%に達する。
次に、CNNアーキテクチャとトレーニング(正規化、学習率スケジューリング、最大ノルム制約)を洗練させ、少数クラス向けのGANベースのジェネレータを含むターゲット拡張によるクラス不均衡を軽減する。
拡張されたCNNは87%の精度を達成し、最後のGAN+CNNシステムは94%の精度を保留テストセット上でのバランスの取れた精度とリコールで達成し、ほぼリアルタイムトリアージに十分な軽量さを維持した。
その結果、アレイと画像チャネルを組み合わせることで、画像のみのアプローチよりも分離性が向上し、控えめな生成の増大は少数派(パルサー)のリコールを大幅に増加させることがわかった。
これらの手法は調査に非依存であり、今後の高出力施設に拡張可能である。
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