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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/40392
Title: | Uso de redes neurais para busca de transientes de rádio com o telescópio BINGO. |
Other Titles: | Using neural networks to search for radio transients with the BINGO telescope. |
???metadata.dc.creator???: | OLIVEIRA, Ana Rafaely Medeiros de. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | QUEIROZ, Amilcar Rabelo de. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | SANTOS, João Rafael Lucio dos. |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | FECHINE, Joseana Macêdo. |
???metadata.dc.contributor.referee3???: | ABDALLA, Elcio. |
Keywords: | Fast Radio Burst;Neural networks;Walterfall;Radio telescope;BINGO;Explosão Rápida de Rádio;Redes neurais;Walterfall;Radiotelescópio;Telescópio BINGO;Astrofísica |
Issue Date: | 28-Feb-2024 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | OLIVEIRA, Ana Rafaely Medeiros de. Uso de redes neurais para busca de transientes de rádio com o telescópio BINGO. 2024. 72 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. |
???metadata.dc.description.resumo???: | Em 2007, um pulso de rádio muito brilhante foi identificado nos dados de arquivo do Telescópio Parkes na Austrália, marcando o início de um novo ramo de pesquisa em astrofísica. Nos primeiros anos, os Fast Radio Bursts ou Rajadas Rápidas de Radio (FRBs) pareciam muito misteriosos porque a amostra de eventos era limitada e não se sabe suas origens. Com o aperfeiçoamento dos instrumentos e técnicas de análise de dados nos últimos cinco anos, centenas de novos FRBs foram descobertos. O campo agora está passando por uma revolução e a compreensão do FRB tem aumentado rapidamente à medida que novos eventos tem sido descobertos. No entanto, a medida que novos dados são recebidos a uma alta taxa de candidatos, deve-se avaliar se são FRB ou transientes, originados de outras fontes. Neste trabalho, utilizamos técnicas de Deep Learning (em português, aprendizagem profunda) para treinar redes neurais profundas para classificação de candidatos FRB e Transientes. As redes neurais convolucionais abordadas, trabalham com dados de frequência e tempo gerando um espectrogramas também conhecido como Waterfall. Treinamos essas redes usando FRBs simulados, e analisamos a sua saída. Apresentamos alguns modelos de aprendizado profundo com uma precisão e recuperação de 90% em nosso conjunto de dados de teste composto por dados simulados e pulsos reais ou candidatos a FRB. Atualmente, o uso de algoritmos de aprendizado de máquina para classificação de candidatos é uma necessidade. Esses algoritmos também desempenharão um papel fundamental na construção de gatilhos em tempo real para detecção nos instrumentos do projeto BINGO. |
Abstract: | In 2007, a very bright radio pulse was identified in archival data from the Parkes Telescope in Australia, marking the beginning of a new branch of research in astrophysics. In the early years, Fast Radio Bursts (FRBs) appeared very mysterious because the sample of events was limited, and their origins were unknown. With the improvement of instruments and data analysis techniques over the last five years, hundreds of new FRBs have been discovered. The field is now undergoing a revolution, and the understanding of FRBs has rapidly increased as new events continue to be uncovered. However, as new data are received at a high rate of candidates, it is necessary to assess whether they are FRBs or transients originating from other sources. In this work, we employ Deep Learning techniques to train deep neural networks for the classification of FRB and transient candidates. The convolutional neural networks used work with frequency and time data to generate spectrograms, also known as Waterfalls. We trained these networks using simulated FRBs and analyzed their output. We present several deep learning models with an accuracy and recall of approximately 90% on our test dataset, which is composed of simulated data and real pulses or FRB candidates. Currently, the use of machine learning algorithms for candidate classification is essential. These algorithms will also play a key role in building real-time triggers for detection in the BINGO project instruments. |
Keywords: | Fast Radio Burst Neural networks Walterfall Radio telescope BINGO Explosão Rápida de Rádio Redes neurais Walterfall Radiotelescópio Telescópio BINGO Astrofísica |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Física |
URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/40392 |
Appears in Collections: | Mestrado em Física. |
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