Joint temperature-luminosity classification of stellar spectra with a distance-aware loss function
Mesafeye duyarlı kayıp fonksiyonu ile yıldız spektrumlarının ortak sıcaklık-parlaklık sınıflandırması
- Tez No: 966416
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPTEKİN TEMİZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Astronomi ve Uzay Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Astronomy and Space Sciences
- Anahtar Kelimeler: Derin öğrenme, Çoklu sınıflandırma, Deep learning, Multi classification
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enformatik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Veri Bilimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern gökyüzü taramaları büyük veri kümeleri üretmeye devam ediyor ve bu da nüfus çalışmaları ve yeni keşifler için otomatik sınıflandırmayı zorunlu kılmakta. Bu çalışmada beş açık erişimli kütüphaneden derlenen bir yıldız spektral veritabanı oluşturuldu ve SIMBAD tarafından yeniden etiketlendi. Bir yıldızın MK sıcaklık ve parlaklık sınıfını tek geçişte tahmin ederken farklı özelliklere odaklanmak için farklı çekirdek boyutlarına sahip üç dalı olan bir 1-B CNN oluşturuldu. Çapraz entropi ile iki boyutlu MK ızgarasında ortalama karesel hatayı birleştiren mesafeye duyarlı bir kayıp fonksiyonu kullanıldı, böylece fiziksel olarak daha uzak yanlış sınıflandırmalar daha ağır cezalarla sonuçlandı. Üç dallı CNN'e ek farklı mimariler de eğitilip çeşitli ölçütlerle bir test kümesi üzerinde değerlendirildi. Dairesel olarak kaydırılmış girdilerde performans üç piksel kaymaya kadar etkilenmedi. Üç dallı CNN ve özel ResNet50'nin birleşimi, eşleştirilmiş önyükleme testinde her bir parçası üzerinde istatistiksel olarak anlamlı kazançlar ile %67,6 makro F1 ve iki eksende 98,3 ile 88,4 kappa değerlerine ulaştı. Guided GradCAM, dal çekirdek boyutu ile tanımlanan özellikler arasında doğrusal olmayan bir ilişki olduğunu gösterirken, bazı özellikler bilinen moleküler bantlarla örtüşmekte. Tüm kodlar, eğitilmiş ağırlıklar, veri seti ve ek sonuçlar GitHub adresinde erişime açıktır.
Özet (Çeviri)
Modern sky surveys continue to produce large datasets, making automated classification essential for population studies and new discoveries. In this work, a stellar spectral database was assembled from five public libraries and re-labelled via SIMBAD. A 1-D CNN with three branches of differing kernel sizes was initiated to focus on different features while predicting a star's MK temperature and luminosity class in one pass. A distance-aware loss was used, coupling cross-entropy with mean-squared error on the 2-D MK grid so physically further misclassifications incur stronger penalties. Alongside the three branch CNN, other architectures were trained and evaluated using several metrics on a held-out test set. Under circularly shifted inputs, performance remained robust up to 3-pixel shifts. An ensemble of the three branch CNN with a custom ResNet50 achieved macro F1 of 67.6% and kappa of 98.3 and 88.4 across two axis, with statistically significant gains over each counterpart under paired bootstrap testing. Guided GradCAM indicates a non-linear relation between branch kernel size and identified features, with some features overlapping known molecular bands. All code, trained weights, curated dataset, and additional results are available at GitHub.
Benzer Tezler
- Gemi inşaatında kullanılan çelik-alüminyum birleşim parçasının mekanik özelliklerine sıcaklık etkisinin incelenmesi
Investigation of temperature effect on mechanical properties of steel-aluminium transition joint used in ship construction
MUSTAFA OLGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Yıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Termal eklem ısı farklılığı esaslı iyonizasyon ile elektrik enerjisi üretimi
Generation of elecrical energy with ionization based temperature difference of thermal joint
SUAT ZAFER MERİÇELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Genç bireylerde soğuk uygulamanın eklem pozisyon hissi, deri sıcaklığı ve kas kuvveti üzerine etkisi
The effect of cryotherapy on joint position sense, skin temperature and muscle strength in young individuals
ZEYNEP BİLGEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kütahya Sağlık Bilimleri ÜniversitesiFizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Sürekli dikey paketleme makina tasarımı, imalatı ve çene sıcaklığının birleştirme kalitesine etkisinin incelenmesi
Design and manufacturing of continuous vertical packaging machine and investigation of heat sealing temperature effect on joint quality
FEYZULLAH KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Sporcularda diz eklemi deri yüzey sıcaklıklarının değerlendirmesi ve denge test sonuçları ile ilişkisi
The assessment of skin surface temperatures of knee joint and relation between balance test results in athletes
MURŞİT AKSOY