Мета закинута
Автор не відписував в цілі 4 року 8 месяців 10 днів
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.
Критерій завершення
рассчитанные видимые положения кометы совпадают с наблюдаемыми (исходными)
Особисті ресурси
Время. Будет интересно сколько времени уйдет на задачу.
Екологічність мети
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.
Щоденник мети
Запис до етапу «Создать регрессионную модель для определения координат кометы»
boangri26 лип 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.
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.
Запис до етапу «Создать регрессионную модель для определения координат кометы»
boangri24 лип 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
Запис до етапу «Определить координаты на картинке (в пикселях) звезд и положений кометы»
boangri23 лип 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.
