Event Horizon Telescope-Datenbereinigung

Ich habe mich gefragt, wie es den Forschern gelungen ist, Bestätigungsverzerrungen in Bezug auf die gesammelten Daten zu minimieren oder zu neutralisieren.

So wie ich es verstehe, hat der Algorithmus einen Großteil der Daten beschnitten, was sinnvoll wäre, da es wahrscheinlich nutzloses Rauschen wäre. Siehe zum Beispiel das Video Event Horizon Telescope Press Conference. Erstes Bild eines Schwarzen Lochs. bei etwa 38:40.

Fünf Petabyte sind eine Menge Daten … Das Bild, das Sie gesehen haben, ist natürlich nicht 5 Petabyte groß, sondern einige hundert Kilobyte, also muss unsere Datenanalyse diese fünf Petabyte an Daten zu einem mehr als eine Milliarde Mal kleineren Bild zusammenfassen .

Aber abgesehen davon, könnten bestimmte Merkmale fälschlicherweise als Artefakte identifiziert und zugunsten einer Vorauswahl dessen, was die Forscher zu sehen erwarteten, verworfen werden?

Der einzige Grund, warum ich frage, ist, dass das Bild fast identisch mit simulierten Vorhersagen von vor zwei Jahren aussieht – was einen leichten Grund zur Beunruhigung geben könnte.

Danke schön.

Um nachzufassen (basierend auf dem Antwortabschnitt unten):

Sind sie im Prozess der ersten Stufe – „gemeinsame Merkmale“ – wie bestehende Stempel astronomischer Merkmale (und Bildvergleiche), die bereits in unserem Universum beobachtet wurden (sowohl im sichtbaren als auch im unsichtbaren Spektrum und zum Vergleich verwendet)? Und eine zweite Frage – wenn wir noch nie zuvor die Ohrmarken eines Schwarzen Lochs beobachtet haben, wie sollen wir dann vorhandene Stempel des Wissens über astronomische Merkmale, die wir gesehen haben, verwenden, um eine noch unbekannte (die direkt zu sein scheint) zu bewerten und zu validieren beeinflussen, welche Artefakte aufbewahrt und welche Artefakte weggeworfen und entsorgt werden)?

Bitte sehen Sie sich die offizielle Event Horizon-Pressekonferenz an @ hier zitierter Link @ 39 Minuten, 35 Sekunden: youtube.com/watch?v=XlrfBiuMzfEhttps://www.youtube.com/…
Korrektur. Es wäre informativer, das obige Video @ 38 Minuten, 40 Sekunden anzusehen. Vielleicht ist „abgelehnt“ das falsche Wort; "beschnitten" könnte angemessener sein.

Antworten (1)

Dieser Vorgang wird in diesem Dokument ausführlich beschrieben . Die Zusammenfassung sagt:

Um die Zuverlässigkeit dieser Ergebnisse zu beurteilen, implementierten wir ein zweistufiges Bildgebungsverfahren. In der ersten Phase produzierten vier Teams, die jeweils blind für die Arbeit der anderen waren, Bilder von M87, wobei sie sowohl eine etablierte Methode (CLEAN) als auch eine neuere Technik (regularisierte Maximum-Likelihood) verwendeten. Diese Phase ermöglichte es uns, gemeinsame menschliche Vorurteile zu vermeiden und gemeinsame Merkmale bei unabhängigen Rekonstruktionen zu bewerten.

Anschließend generierten sie eine große Anzahl "plausibler" Bilder, rekonstruierten die Funksignale, die sie gegeben hätten, und ließen sie durch die Bildanalyse-Pipeline laufen, um zu sehen, ob sie irgendwelche Verzerrungen aufwiesen.

Im zweiten Schritt rekonstruierten wir synthetische Daten aus einer großen Untersuchung von Bildgebungsparametern und verglichen die Ergebnisse dann mit den entsprechenden Ground-Truth-Bildern. Diese Phase ermöglichte es uns, Parameter objektiv auszuwählen, die bei der Rekonstruktion von Bildern von M87 verwendet werden sollten. Bei allen Tests in beiden Stadien blieben der Ringdurchmesser und die Asymmetrie stabil, unabhängig von der Wahl der Bildgebungstechnik.

Übrigens ist es nicht wirklich angebracht, sich die verworfenen Daten als Bilddaten im Sinne einer Kamera vorzustellen. Es sind (fast) Aufzeichnungen der genauen elektromagnetischen Wellenformen, die von den Teleskopen empfangen werden. Das Bild entsteht aus subtilen Korrelationen zwischen diesen Datensätzen. Das meiste, was weggeworfen wird (abgesehen vom Rauschen), sind Informationen über die genaue Phase des Funksignals auf Nanosekundenbasis, was nicht wirklich interessant ist.

Es ist nur schwer zu leugnen, dass das Bild konstruiert wurde, im Gegensatz zu einem rohen Bild. Als ich herausfand, dass ein Algorithmus verwendet wurde, um das Bild zu erstellen, und dass auch eine menschliche Interpretation beteiligt war, dachte ich: Hallo Dunkelheit, mein alter Freund. Astrophysiker sind so sehr in die Allgemeine Relativitätstheorie verstrickt, dass vielen von ihnen leider nicht zugetraut werden kann, neutral zu sein.
Es gibt kein „Rohbild“, auch das menschliche Auge konstruiert aus dem einfallenden Licht elektrische Impulse. CCDs wandeln einfallendes Licht ebenfalls in elektrische Signale um und für das EHT wandeln sie Amplitude und Phase der an verschiedenen Orten aufgenommenen Funksignale durch die etablierte Technik der Interferometrie in ein Bild um. Nichts davon erfordert, dass GR wahr ist oder nicht; das kommt nur, wenn Sie das Bild gegen die Vorhersagen von GR für den Bereich um ein Schwarzes Loch testen möchten.
@WhitePrime Du gewinnst den Preis. Bis zu einem gewissen Grad bin ich überrascht, dass es mehr als 24 Stunden gedauert hat, bis die Verschwörungstheoretiker auftauchten. Leider.
@Rob Jeffries Also, weil ich skeptisch bin, bin ich ein Verschwörungstheoretiker? Das ist dir zu schade, Rob. Eigentlich kann ich Verschwörungskram nicht ausstehen.
Dann hören Sie auf, Dinge zu schreiben wie „Astrophysiker sind so sehr in die Allgemeine Relativitätstheorie verstrickt, dass man vielen von ihnen leider nicht vertrauen kann, dass sie neutral sind.“ @WhitePrime, weil das eine Verschwörungstheorie ist.
@Rob Jeffries Ich lasse das einfach hier, Kumpel. Von techtimes.com/articles/241299/20190413/… : „Das Team konnte mehrere Fotos erstellen, die einander sehr ähnlich sind. Tatsächlich ist das der Welt offenbarte Messier 87-Foto tatsächlich eine Zusammensetzung aller Bilder von die verschiedenen Algorithmen verschwimmen alle miteinander."
Ja, da sind sie in Abb.4 des Open-Access-Papiers, das Sie sich nicht angesehen haben. iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0e85 Dass die 4 Bilder so ähnlich sind, sagt Ihnen, dass die Details des Bildrekonstruktionsalgorithmus wenig Einfluss auf die wissenschaftlichen Schlussfolgerungen haben.