Generating dust scattering halo images with conditional denoising diffusion probabilistic models using physics-informed auxiliary loss
Fizik bilgili yardımcı kayıp kullanarak koşullu gürültü giderici difüzyon olasılıksal modelleri ile toz saçılma hale görüntülerinin üretimi
- Tez No: 1004656
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KAMER KAYA, PROF. DR. EMRAH KALEMCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Astronomy and Space Sciences, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: X ışını, X ray
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Toz taneleri, X-ışını fotonlarını küçük açılarda saçarak parlak X-ışını kaynaklarının etrafında difüz haleler oluşturur. Bu halelerin önemi büyük olmasına rağmen, modellenmeleri hâlâ zorludur. NewDUST gibi analitik modeller geometrik esneklikten yoksundur ve çoklu saçılmayı ihmal ederken, REFLEX gibi Monte Carlo ışın izleme kodları bu etkileri doğru biçimde yakalayabilse de hesaplama açısından oldukça maliyetlidir. Bu sınırlamaları aşmak amacıyla, hidrojen kolon yoğunluğu (nH) ve bulut uzaklık oranı (x) ile koşullandırılmış toz saçılma hale görüntülerini yaklaşık olarak üretmek için REFLEX tarafından üretilmiş benzetimler üzerinde eğitilmiş, fizik bilgisiyle bilgilendirilmiş Koşullu Gürültü Giderici Difüzyon Olasılıksal Modeli (cDDPM) geliştirilmektedir. Veri temsili ve fizik tabanlı kayıp fonksiyonunun etkisini değerlendirmek amacıyla çeşitli model varyantları incelenmiş ve eğitim verisine Anscombe dönüşümü uygulanmasının varyans dengelemesini iyileştirerek doğruluğu önemli ölçüde artırdığı, yardımcı fiziksel kaybın ise yakınsamayı hızlandırdığı görülmüştür. Ortaya çıkan Anscombe tabanlı modeller, test veri kümesinde radyal χ²_red ≤ 6 değerlerine ulaşırken, hesaplama süresi açısından birkaç mertebe daha düşük maliyet gerektirmektedir.
Özet (Çeviri)
Dust grains scatter X-ray photons at small angles, producing diffuse halos around bright X-ray sources. Despite their importance, modeling these halos remains challenging. Analytical models such as NewDUST lack geometric flexibility and neglect multiple scattering, whereas Monte Carlo ray-tracing codes like REFLEX capture these effects accurately but are computationally expensive. To address these limitations, we develop a physics-informed Conditional Denoising Diffusion Probabilistic Model (cDDPM) trained on REFLEX-generated simulations to approximate dust scattering halo images conditioned on hydrogen column density (nH) and cloud distance ratio (x). To assess the impact of data representation and physics-based loss, we evaluate several model variants and find that variance stabilization via the Anscombe transform of the training data substantially improves accuracy, while auxiliary physical loss accelerates convergence. The resulting Anscombe-based models achieve radial χ²_red ≤ 6 on the test dataset, while requiring several orders of magnitude less computational time.
Benzer Tezler
- Realization of transmitter and receiver clock generation units and channel switching unit in a modified analog radio relay
Değiştirilen bir analog radyodaki verici ve alıcı saat üretimi birimleri ve kanal anahtarlama biriminin gerçekleştirilmesi
AYHAN BÜYÜKSEMERCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
- Bornova ekolojik koşullarında bazı haşhaş çeşitlerinin verim ve kaliteleri üzerinde araştırmalar
The Investigations on the yield and qualities of some popy vasied Bornova ecological conditions
HAMDİ AYGÜN
