Zusammenfassung des Vortrags im Kolloquium

Mathematische Modellierung in den Natur-, Technik- und Gese llschaftswissenschaften

WS 2003/04

25. November, 18.15 Uhr, Hörsaal 5 des Geomatikums

Dr. Christian Hennig (FB Mathematik, Universität Hamburg)

Wie uns statistische Grafik dabei helfen kann, im Jahre 2010 Quasare zu finden

 

Zusammenfassung:

"Gaia" ist der Name eines Satelliten, der im Jahre 2010 ins All geschossen werden soll. Das Ziel der Gaia-Mission ist es, eine möglichst genaue dreidimensionale Karte von ungefähr einer Milliarde stellarer Objekte zu erstellen, in der ihre Lage, das Bewegungsverhalten, ihre Grösse und ihre chemischen Eigenschaften erfasst werden. Man erhofft sich davon Aufschlüsse über Ursprung und Entwicklung des Universums. Das Ziel der Gaia classification working group ist die Auswahl und Entwicklung von Methoden, die die Objekte anhand der vom Satelliten erhobenen Daten klassifizieren. Es geht dabei unter anderem um die grobe Einteilung in die Klassen "Stern", "Doppelstern", "Quasar" und "Sonstige". Zu diesem Zweck werden derzeit mit Hilfe komplizierter physikalischer Modelle des Gaia-Beobachtungsinstrumentariums und der Eigenschaften der interessierende Objektklassen künstliche Datensätze simuliert. Mehrere WissenschaftlerInnen bzw. Teams bekommen dann sowohl Trainingsdaten (mit bekannten Klassenzugehörigkeiten) als auch Testdaten zugesandt, die sie so gut wie möglich klassifizieren sollen. Das genaue Modell wird nicht bekanntgegeben. Beim ersten Gaia-Testdurchgang erreichte ich (als einziger Teilnehmer ohne nennenswertes astronomisches Hintergrundwissen) das beste Klassifikationsresultat. Im Vortrag stelle ich Verfahren vor, um in einer solchen Blindtest-Situation gute Klassifikationsalgorithmen auszuwählen. Stichworte sind dabei "Cross-Validation" (Qualitätstests anhand des Aufteilens der Trainingsdaten, wobei ein Teil so behandelt wird, als sei die wahre Klasse unbekannt) und Diagnose der Daten mit grafischen Verfahren. Interessant ist auch die Frage, wie man "sonstige Objekte" erkennen kann. Sinnvolle physikalische Modelle oder genügend repräsentative Beobachtungen liegen ja nur von Sternen, Doppelsternen und Quasaren vor. Insofern weiss man von den "Sonstigen" nicht, was sie sind, sondern nur, was sie nicht sind.

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