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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Realistic and Informative Simulations with machine learnING

Description du projet

De meilleures simulations pour observer les étoiles

Notre intérêt pour l’astronomie remonte à l’Antiquité. Stimulée par un certain nombre de développements et d’améliorations ainsi que par l’utilisation d’équipements plus avancés et par des connaissances scientifiques approfondies, l’astronomie est toujours aussi populaire. Aujourd’hui, la recherche astronomique dépend fortement des simulations. Malheureusement, il n’est pas possible de mesurer concrètement le facteur de réalisme en simulation, et les simulations numériques ont tendance à être trop lentes et trop chères pour le prototypage de nouvelles techniques ou l’amélioration de la pertinence statistique. Le projet RISING, financé par l’UE, abordera ces questions en développant un cadre comprenant des outils d’apprentissage automatique pour un certain nombre d’utilisations, qui pourra être appliqué directement sur les simulations dynamiques de groupements d’étoiles et les simulations hydrodynamiques de leurs nuages parents.

Objectif

Contemporary astronomical research relies heavily on simulations. However, the current state of the art has no objective way to measure how `realistic’ a simulation is, nor how informative it is with respect to the scientific questions it was designed to address. Comparison between simulation and observation is left to the subjective judgment of the individual researcher. The set up of simulation sets, the choice of parameters and ingredients to include, and the number of runs to execute are all also left to the researcher’s preferences, given hardware constraints. Numerical astronomy has, as of now, no shared standard of experiment design. Additionally, numerical simulations are often so slow and expensive that it is impossible to quickly and cheaply produce new outputs to improve statistical significance or for rapid prototyping new techniques. To address these issues, I will develop the RISING framework. RISING (Realistic and Informative Simulations with machine learnING) is a bundle of machine learning tools: anomaly detection tools to measure the realism of simulations, active learning tools to plan optimal sets of simulations under resource constraints, and generative modeling tools to obtain credible simulation outputs without running the underlying simulation. RISING will find immediate application on dynamical simulations of star clusters and hydrodynamical simulations of their parent clouds, which are being run in large numbers by the ERC-funded DEMOBLACK group led by my host, Prof. Michela Mapelli. RISING will be written in Python 3.7 using the Keras API on top of Tensorflow, integrated with frameworks for multi-scale, multi-physics simulations, such as AMUSE , whose author is Prof. Portegies-Zwart (Leiden Univ.) with which Prof. Mapelli has a current ongoing collaboration. The source code of RISING and selected data products will be made freely available to the numerical astronomy community.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PADOVA
Contribution nette de l'UE
€ 255 768,00
Coût total
€ 255 768,00

Partenaires (1)