Цель заброшена
Автор не отписывался в цели 4 года 8 месяцев 10 дней
Рассчитать параметры орбиты кометы NEOWISE
Имеются данные о положении кометы в июле 2020 года. Я хочу по этим данным найти параметры орбиты кометы - полуось, эксцентриситет, момент прохождения перигелия, углы наклона плоскости орбиты, угол узла орбиты.
Из исходных данных есть только картинка с рассчитанными положениями кометы на 31 день в июле.
Предполагаю такие этапы:
- Найти по атласу координаты звезд, имеющихся на картинке (склонение и прямое восхождение);
- измерить координаты (в пикселях) этих звезд, а также координаты положений кометы на каждый день;
- найти видимые координаты положений кометы путем интерполяции известных координат звезд. Для этого понадобится нейронная сеть, которую предстоит разработать.
- создать модель для расчета видимых положений кометы. Модель параметризуется элементами орбиты кометы (и Земли)
- Найти элементы орбиты кометы путем фита параметров модели к видимым положениям.
Критерий завершения
рассчитанные видимые положения кометы совпадают с наблюдаемыми (исходными)
Личные ресурсы
Время. Будет интересно сколько времени уйдет на задачу.
Экологичность цели
Эту цель мне точно никто не навязывал. Делаю, потому что это сложно и интересно. Профит - прокачка навыков построения нейронных сетей и численных вычислений на Python.
-
Определить координаты на картинке (в пикселях) звезд и положений кометы
-
Найти по атласу или каталогу координаты звезд на картинке
-
Создать регрессионную модель для определения координат кометы
Предположительно это будет простая нейронная сеть
-
Создать модель для вычисления видимых положений кометы по известным параметрам ее орбиты
-
Сделать фит параметров
Возможно понадобится разработать свой метод градиентного спуска.
Дневник цели
Запись к этапу «Создать регрессионную модель для определения координат кометы»
boangri15 авг. 2020, 11:0415.08.2020
Наконец дошли руки сделать регрессию.
Рассчитал экваториальные координаты кометы на 30 дней с помощью модели keras.
Этап можно считать завершенным.
Запись к этапу «Создать регрессионную модель для определения координат кометы»
boangri29 июля 2020, 19:4629.07.2020 для коллекции пробовал использовать модель нейронки из курса Степика, но вышел облом, надо переделывать формат входных данных.
Ушел 1ч.
Запись к этапу «Создать регрессионную модель для определения координат кометы»
boangri26 июля 2020, 20:2226.07.2020
Выделил 6 звезд, близко лежащих на пути кометы и зарезервировал их для проверки качества моделей. Модели будут обучаться на оставшихся 30-ти.
Прогнал модель на керасе. Точность пока не оценивал.
Запись к этапу «Найти по атласу или каталогу координаты звезд на картинке»
boangri25 июля 2020, 19:3925.07.2020
Довел число звезд в базе до 36, использовал координаты из Stellarium.
sevbes, число звезд я существенно увеличить не могу, 36 - это практически предел. А вот число нейронов и число слоев, связей могу выбирать произвольно. Из общих соображений и опыта следует что сетка должна быть простая (1-2 слоя максимум, порядка сотни нейронов) иначе будет переобучение, что есть зло. Но это лишь предварительные наметки. Нужны исследования - подбор гиперпараметров, кросс-валидация - только после этого можно будет выбрать оптимальную модель.
Запись к этапу «Создать регрессионную модель для определения координат кометы»
boangri24 июля 2020, 18:4424.07.2020
Сегодня сделал прикидки по моделям для регресcии. Модели простейшие, 2 входных и 2 выходных сигнала (координаты в пикселях x, y -> склонение, прямое восхождение) и 1 скрытый слой из порядка 100 нейронов. Сделал 2 модели - на Keras и на Sclearn (MLPRegressor). Но результаты пока очень слабые, точность никуда не годится. Однозначно надо увеличивать число звезд.
Установил программу Stellarium, буду брать базу звезд оттуда.
4ч 30м
Запись к этапу «Определить координаты на картинке (в пикселях) звезд и положений кометы»
boangri23 июля 2020, 15:03вбил координаты (в пикселях) кометы (30 дней) и координаты 17 звезд на пути кометы.
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1IfN4oXzKQ5...
К сожалению не нашел подходящего каталога звезд, предварительно вбил координаты звезд с карты.
Не очень точно, но уже можно делать регрессионную модель. (3-й этап)
Написал блокнот для чтения данных и их нормализации.
Сделал репозитоий в гитхабе под проект: https://github.com/boangri/NEOWISE
Затратил 5ч 15м
> не нашел подходящего каталога звезд
Программы есть - Celestia https://ru.wikipedia.org/wiki/Celestia
(может свободно путешествовать по Вселенной) и
https://ru.wikipedia.org/wiki/Stellarium
(звёздное небо, вид с земли)
думаю, что координаты есть там (более того, там есть координаты этой конкретной кометы, а в интернете по ключевым словам Stellarium и Neowise есть указания как эти координаты подгрузить в программу)
sevbes, Спасибо за наводку. Поставил стеллариум, подгрузил комету. Там есть все что мне нужно. Более того, есть эфемериды кометы так что не надо пересчитывать пиксели в градусы. Но тем не менее я попробую осуществить задуманное, мне интересно как нейронная сеть справится с задачей.
Создал цель, продумал пошаговый план ее достижения.
Прикрепил полную версию исходной картинки
