Supervised Radio Frequency Interference Detection with SNNs

2024年06月10日
  • 简介
    无线电频率干扰(RFI)是无线电望远镜观测中的重要挑战,来自地球和天体源,会干扰观测。解决RFI需要复杂的启发式算法、手动检查和越来越多的机器学习方法。考虑到无线电天文观测的动态和时间特性,脉冲神经网络(SNNs)成为一种有前途的方法。在本研究中,我们将RFI检测视为一个监督的多变量时间序列分割问题。值得注意的是,我们的研究探讨了无线电天文可见度数据的编码方式,考虑了6种编码方案:速率、延迟、增量调制和三种步进算法的变体。我们在来自Hydrogen Epoch of Reionization Array(HERA)望远镜的模拟数据上训练了一个小型的两层全连接SNN,并进行了大量的超参数优化。结果表明,延迟编码表现出优异的性能,实现了98.8%的每像素准确度和0.761的f1分数。值得注意的是,尽管我们提出的网络结构简单而紧凑,但这些指标接近于当代RFI检测算法的指标。本研究强调了RFI检测作为SNN研究的基准问题的潜力,强调了SNN在解决无线电天文中复杂的时间序列分割任务方面的功效。
  • 图表
  • 解决问题
    基于Spiking Neural Networks的射电天文无线电频率干扰检测
  • 关键思路
    将RFI检测转化为监督式多变量时间序列分割问题,并使用六种编码方案对射电天文能见度数据进行编码,最终采用延迟编码方案,训练一个小型的两层全连接SNN,取得了接近当代RFI检测算法的性能
  • 其它亮点
    使用SNN解决动态和时间性的射电天文观测中的复杂时间序列分割问题,提出了六种编码方案并进行了广泛的超参数优化,实验结果表明延迟编码方案表现最佳,性能接近当代RFI检测算法
  • 相关研究
    最近的相关研究包括“Deep Learning for Radio Interferometric Calibration with MeerKAT”和“Real-time Detection and Mitigation of Radio Frequency Interference for the CHIME Pathfinder Telescope using GPUs”
许愿开讲
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