5. Datan käsittely lyhyt katsaus

Samankaltaiset tiedostot
3. Datan käsittely lyhyt katsaus

4. Datan käsittely lyhyt katsaus. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luento Thomas Hackman

5. Datan käsittely lyhyt katsaus. Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, luento Thomas Hackman

7. Kuvankäsittely. 1. CCD havainnot. 2. CCD kuvien jälkikäsittely 3. FITS. 4. Kuvankatseluohjelmistoja. 5. Kuvankäsittelyohjelmistoja. 6.

12. Kuvankäsittely. 1. CCD havainnot. 2. CCD kuvien jälkikäsittely 3. FITS. 4. Kuvankatseluohjelmistoja. 5. Kuvankäsittelyohjelmistoja. 6.

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 luento 7, Kuvankäsittely. Jyri Näränen

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Datan käsittely. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 7: Lagrangen kertojat. Pienimmän neliösumman menetelmä.

Havaitsevan tähtitieteen pk 1 luento 12, Kalvot: Jyri Näränen & Mikael Granvik

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Epälineaaristen pienimmän neliösumman tehtävien ratkaiseminen numeerisilla optimointimenetelmillä (valmiin työn esittely)

Mittausvirhe. Mittaustekniikan perusteet / luento 6. Mittausvirhe. Mittausepävarmuus ja siihen liittyvää terminologiaa

Mittausepävarmuus. Mittaustekniikan perusteet / luento 7. Mittausepävarmuus. Mittausepävarmuuden laskeminen. Epävarmuuslaskelma vai virhearvio?

LIITE 2 SUORAN SOVITTAMINEN HAVAINTOPISTEISIIN

Työssä tutustutaan harmonisen mekaanisen värähdysliikkeen ominaisuuksiin seuraavissa

Kynä-paperi -harjoitukset. Taina Lehtinen Taina I Lehtinen Helsingin yliopisto

ER-kaaviot. Ohjelmien analysointi. Tilakaaviot. UML-kaaviot (luokkakaavio) Tietohakemisto. UML-kaaviot (sekvenssikaavio) Kirjasto

3 Tilayhtälöiden numeerinen integrointi

LIGNIININ RAKENNE JA OMINAISUUDET

Lohkoasetelmat. Lohkoasetelmat. Lohkoasetelmat: Mitä opimme? Lohkoasetelmat. Lohkoasetelmat. Satunnaistettu täydellinen lohkoasetelma 1/4

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka

Tarkastellaan kuvan 8.1 (a) lineaarista nelitahoista elementtiä, jonka solmut sijaitsevat elementin kärkipisteissä ja niiden koordinaatit ovat ( xi

1. Luvut 1, 10 on laitettu ympyrän kehälle. Osoita, että löytyy kolme vierekkäistä

Painotetun metriikan ja NBI menetelmä

Luento 7. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

LIITE 2 SUORAN SOVITTAMINEN HAVAINTOPISTEISIIN

Johdatus tekoälyn taustalla olevaan matematiikkaan

Työn tavoitteita. 1 Johdanto. 2 Ideaalikaasukäsite ja siihen liittyvät yhtälöt

3.5 Generoivat funktiot ja momentit

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT P

Tchebycheff-menetelmä ja STEM

Monte Carlo -menetelmä

38C. MEKAANISEN VÄRÄHTELYN TUTKIMINEN

MTTTP1 SELITYKSIÄ JA ESIMERKKEJÄ KAAVAKOKOELMAN KAAVOIHIN LIITTYEN

Mat Tilastollinen päättely 7. harjoitukset / Tehtävät. Hypoteesien testaus. Avainsanat:

6. Stokastiset prosessit (2)

Luento 6 Luotettavuus Koherentit järjestelmät

ABTEKNILLINEN KORKEAKOULU

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 7, Kuvankäsittely. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

Mat Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit. Yhden selittäjän lineaarinen regressiomalli. Avainsanat:

Suoran sovittaminen pistejoukkoon

Mat Lineaarinen ohjelmointi

Mittaustulosten käsittely

Mat Lineaarinen ohjelmointi

Työn tavoitteita. 1 Johdanto. 2 Ideaalikaasukäsite ja siihen liittyvät yhtälöt

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2009

Painokerroin-, epsilon-rajoitusehtoja hybridimenetelmät

= E(Y 2 ) 1 n. = var(y 2 ) = E(Y 4 ) (E(Y 2 )) 2. Materiaalin esimerkin b) nojalla log-uskottavuusfunktio on l(θ; y) = n(y θ)2

AB TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Tilastollisen fysiikan luennot

AquaPro Bedienungsanleitung Operating instructions Gebruiksaanwijzing Käyttöohje FIN Rev.0607

Tavoitteet skaalaavan funktion lähestymistapa eli referenssipiste menetelmä

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

Automaattinen 3D - mallinnus kalibroimattomilta kuvasekvensseiltä

13. Lineaariset ensimmäisen kertaluvun differentiaalisysteemit

Sisällysluettelo Laitteen asennus Toiminnot Tekniset tiedot Asetukset Viestikoodit Huolto Takuu Turvallisuusohjeet Toiminnot

Kanoniset muunnokset

Kollektiivinen korvausvastuu

Kuntoilijan juoksumalli

Havaitsevan tähtitieteen pk1 luento 4, Ilmaisimet ja Kuvankäsittely. Kalvot: Jyri Näränen, Mikael Granvik & Veli-Matti Pelkonen

COULOMBIN VOIMA JA SÄHKÖKENTTÄ, PISTEVARAUKSET, JATKUVAT VARAUSJAKAUMAT

Betoniteollisuus ry (43)

on tavanomainen yhden selittäjän lineaarinen regressiomalli, jossa jäännöstermit ε i toteuttavat seuraavat oletukset:

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Mat Lineaarinen ohjelmointi

Kokonaislukuoptimointi

Hallin ilmiö. Laatija - Pasi Vähämartti. Vuosikurssi - IST4SE. Tekopäivä Palautuspäivä

Puupintaisen sandwichkattoelementin. lujuuslaskelmat. Sisältö:

FYSA220/2 (FYS222/2) VALON POLARISAATIO

Kvanttimekaanisten joukkojen yhteys termodynamiikkaan

W Hz. kohinageneraattori. H(f) W Hz. W Hz. ELEC-A7200 Signaalit ja järjestelmät Laskuharjoitukset. LASKUHARJOITUS 5 Sivu 1/7

Mat /Mat Matematiikan peruskurssi C3/KP3-I Harjoitus 2, esimerkkiratkaisut

Paperikoneiden tuotannonohjauksen optimointi ja tuotefokusointi

Menetelmiä signaali/kohina-suhteen parantamiseksi. Vahvistinten epäideaalisuudet

Uuden eläkelaitoslain vaikutus allokaatiovalintaan

S , FYSIIKKA III (ES), Syksy 2002, LH 4, Loppuviikko 39. Partitiofunktiota käyttäen keskiarvo voidaan kirjoittaa muotoon

Moraalinen uhkapeli: N:n agentin tapaus eli moraalinen uhkapeli tiimeissä

Epätäydelliset sopimukset

1 0 2 x 1 a. x 1 2x c b 2a c a. Alimmalta riviltä nähdään että yhtälöyhmällä on ratkaisu jos ja vain jos b 3a + c = 0.

Moderni portfolioteoria

Jaksolliset ja toistuvat suoritukset

JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO Taloustieteiden tiedekunta

1. välikoe

4. A priori menetelmät

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Timo Tarvainen PUROSEDIMENTIIANALYYSIEN HAVAINNOLLISTAMINEN GEOSTATISTIIKAN KEINOIN. Outokumpu Oy Atk-osasto

TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio Mat Sovelletun matematiikan erikoistyö. Ei-normaalisten tuottojakaumien mallintaminen

Mat Sovelletun matematiikan erikoistyöt Spatiaalinen autokorrelaatio viljelykokeiden havainnoissa

Korkealämpötilakemia

Sähkön- ja lämmöntuotannon kustannussimulointi ja herkkyysanalyysi

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

Maanhintojen vikasietoisesta mallintamisesta

Markov-prosessit (Jatkuva-aikaiset Markov-ketjut)

R 2. E tot. Lasketaan energialähde kerrallaan 10 Ω:n vastuksen läpi oleva virta.

1, x < 0 tai x > 2a.

Esitä koherentin QAM-ilmaisimen lohkokaavio, ja osoita matemaattisesti, että ilmaisimen lähdöstä saadaan kantataajuiset I- ja Q-signaalit ulos.

Leikkijunan kunto toimiva ei-toimiva Työvuoro aamuvuoro päivävuoro iltavuoro

VERKKOJEN MITOITUKSESTA

10.5 Jaksolliset suoritukset

Konenäkö ja kuva-analyysi. Tuomo Rossi Jyväskylän yliopisto Tietotekniikan laitos

Transkriptio:

5. Datan kästtel lht katsaus Havatsevan tähtteteen peruskurss I, luento 4..0 Thomas Hackman HTTPK I, kevät 0, luento 5

5. Datan kästtel Ssältö Tähtteteellsten havantojen vrheet Korrelaato Funkton sovtus Akasarja-anals HTTPK I, kevät 0, luento 5

5. Tähtteteellsten havantojen vrheet Satunnaset vrheet: Kohna Mttaustarkkuus Sstemaattset vrheet: Havantolatteen aheuttamat väärstmät Ympärstön aheuttamat vrheet (esm. lmakehän vakutukset havantohn, kästeltn luvussa ) HTTPK I, kevät 0, luento 5 3

5.. Havantojen kohna Sgnaal-kohnasuhde S / S, jossa S on kohteen sgnaal = reksterötjen kohteesta tulleden fotonen määrä, ja on kohna Sama spektr er S/ -suhteella HTTPK I, kevät 0, luento 5 4

5.. Havantolatteen vakutukset havantohn Aallonptuusherkks Resoluuto Latteen ssäset sronnat ja hejastumat Optset vrheet Havantolatteen lkkumnen Detektorn herkksvahtelut (lämpötlan vakutus, pkselen herkkdet ) HTTPK I, kevät 0, luento 5 5

5..3 Havannon mttaamnen Havantolatteen vakutus havantohn vodaan usen esttää muodossa g( ) h(, ') f ( ') d' n( ) f ovat todellset arvot, g on havantolatteen antama tulos, h on nstrumentn aheuttama väärstmä ja n ovat satunnaset vrheet HTTPK I, kevät 0, luento 5 6

5..4 Vrheden postamnen Kohnan vo suodattaa, mutta resoluuto kärs Havantolatteen väärstmen korjaamnen esm. flat-feld -kalbront Huomattavast pokkeavat arvot: outlers root-mean-square: n R ( f ( )), n jossa f on havantohn sovtettava funkto. Outlern krteer: f ( ) 3R HTTPK I, kevät 0, luento 5 7

5..4 Havantojen redusont Redukont: Postetaan mahdollsmman paljon detektorn ja havantomenetelmän aheuttama vrhetä Muutetaan havannot analsssa tarvttavaan muotoon Esm. -ulottenen CCD kuva a spektr Huom. väärn teht redukont a Menetetään nformaatota ta väärstetään dataa Tarve määrttää mtä tehdään, esm.: Paremp S/ huonomp resoluuto HTTPK I, kevät 0, luento 5 8

5..5 CCD kuven jälkkästtel CCD kuven laatua vodaan huomattavast parantaa jälkkästtelllä Ylesmpä ovat bas, dark ja flat-feld - korjaukset mös esm. CCDn nterferensskuvota, kuvakentän väärstmä, sekä hvn kättätvää taustavalogradentta vodaan mallntaa ja korjata pos kuvasta

5..5. Bas CCD sruun etukäteen luettu jännte, jolla estetään hekon sgnaaln lekkaantumnen A/D muuntmessa Bas -tasoa on hvä mtata muutamaan otteeseen ön akana (vähntään llalla ja aamulla) jos kätössä e ole overscan aluettaa ta jos e ole täsn luottavanen, ette se muutu Kuva kannattaa ottaa useta, jotta saadaan hvää statstkkaa kuvsta (pätee muhnkn kalbrontkuvn)

5..5. Dark Pmeän vrran postamseks on otettava kuva suljn knn samalla detektorn lämpötlalla ja valotusajalla kun varsnanen datakn on otettu (kohnan määrä on ajan ja lämpötlan funkto epälneaarsest) Uudenakasssa teteellsssä kamerossa (mm. jäähdts kunnossa) kätännössä vo usen jättää tekemättä Darkt ssältävät mös bas tason

5..5.3 Flat feld Er pkselellä on erlanen herkks Mös detektorn kkunassa ta suodattmella oleva pöl ms. aheuttaa kakenlasa varjostuskuvota Herkkserot ja varjostukset vodaan mtata ja postaa havatsemalla tasasest valastua taustaa (lta-/aamuhämärä ta ertnen flat feld valastus kuvussa) hvällä S/ tasolla Flat feld on aallonptuusrppuvanen Flat feld ssältää sekä baksen, että darkn

5..6 CCD-kuvan redusomnen Kuvat: Bas, dark, flat-feld, frngng (Mscha Schrmer) HTTPK I, kevät 0, luento 5 3

5..6 CCD-kuvan redusomnen. CCD kuven operaatot helppoja, sllä kuva on peraatteessa matrs. Datasta, darksta ja flatsta vähennetään keskarvostettu bas (ns. masterbas) 3. Datasta ja flatsta vähennetään keskarvostettu dark (masterdark) (okealla valotusajalla sekä lämpötlalla) 4. Flatt keskarvostetaan ja normeerataan kköseen (masterflat) 5. Data jaetaan masterflatlla 6. Postetaan nterferensskuvot, kosmset säteet, hajavalo ms. nn hvn kun vodaan

5..6 CCD-kuvan redusomnen Masterbas= bas/nbas Masterdark= (dark-masterbas)/ndark Masterflat= (flat-masterdarkmasterbas)/nflat/avgflat Korjattu data=(data-masterbasmasterdark)/masterflat

5..7 CCD-datan S/ Mtataan tähden krkkautta kättäen n p pkselä * on tähdestä tuleva sgnaal S, D ja R ovat taustatavaan taso, pmeävrta sekä lukukohna pkselä koht S n R * p S D * HTTPK I, kevät 0, luento 5 6

5. Datan korrelaato Korrelaato kertoo kahden muuttajan välsestä rppuvuudesta Korrelaatokertoma: Pearsonn korrelaatokerron Spearmann järjestskorrelaatokerron Kendalln järjestskorrelaatokerron HTTPK I, kevät 0, luento 5 7

5.. Pearsonn korrelaatokerron Mttaa lneaarsta rppuvuutta Otoksen hajonta: jossa on keskarvo Kahden muuttujan välnen kovaranss: C ( Pearsonn korrelaatokerron: s )( ( ) ) r C s s, HTTPK I, kevät 0, luento 5 8

5.. Korrelaaton todennäköss ollahpotees: ja evät korrelo Oletetaan: ja :lle on saatu r Mkä on nollahpoteesn todennäköss? Jos on suur (>0) => r noudattaa normaaljakaumaa Merktään a => todennäköss että korrelaato sattumalta ols suuremp kun r : P r r erfc( a) e dt ( ) t r a HTTPK I, kevät 0, luento 5 9

5.3 Funkton sovtus Sovtuksen krteer leensä mahdollsmman pen vrheden nelöden summa: R ( ˆ( )) Sop ertsest, jos vrheet ovat satunnasa gausssest jakaantuneta HTTPK I, kevät 0, luento 5 0

HTTPK I, kevät 0, luento 5 5.3. Penmmän nelösumman menetelmä Sovtettava funkto: Määrtellään: ovat psteet johon sovtetaan funkto, () () () ˆ K a K a, ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( K K K A a K a a a ), (

5.3. Penmmän nelösumman menetelmän ratkasu Jos =K saadaan ksselttenen ratkasu htälöstä A a = Kutenkn jotta sovtus ols luotettava nn K ˆ( ) Etsmme ratkasua jossa on mahdollsmman pen => ratkasu saadaan normaalhtälöstä: A T Aa A T HTTPK I, kevät 0, luento 5

HTTPK I, kevät 0, luento 5 3 5.3. Suoran sovtus Sovtettava funkto b a b a a ) ˆ( ja T A A A sekä T T b a b a Aa A A

5.3.3 Ratkasu suoran sovtukseen Saamme ratkasun htälörhmästä a bs S as bs S S, S, S, S Merktään a S S D D S S ( S ) S, b S D S ratkasu: S HTTPK I, kevät 0, luento 5 4

HTTPK I, kevät 0, luento 5 5 5.3.4 Vrheden huomomnen pns:n sovtuksessa Mttausten hajontaa kuvaa lesessä tapauksessa kovaranssmatrs: Jos vrheet rppumattoma: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5.3.4 Vrheden huomomnen pns:n sovtuksessa ormaalhtälöt saadaan muotoon A T T Aa A Merktään C Ratkasu on A a T A d A T C ja d Kertomen a vrheet saadaan matrssta C - a C HTTPK I, kevät 0, luento 5 6

5.3.4 Epälneaarnen sovtus Estetllä penmmän nelösumman menetelmällä vodaan ratkasta van lneaarsa ongelma Epälneaarsten ongelmen ratkasuja Ongelman muuttamnen lneaarseen muotoon b f ( ) ae ln f ( ) ln a b Esm. Tarkkaan ottaen e kutenkaan enää saada alkuperäsen funkton parametrelle pns:n sovtusta Erlaset optmontmenetelmät Evät välttämättä anna globaala mnmä vaan lokaal mnm HTTPK I, kevät 0, luento 5 7

5.4 Akasarja-anals Parametrset menetelmät: Sovtetaan dataan jaksollnen funkto Esm. Fourer sarjan sovtus E-parametrset menetelmät: Etstään perodsuutta esm. datan maksmesta ta mnmestä Esm. Kuper- ta Swanepoel & De Beer - menetelmät HTTPK I, kevät 0, luento 5 8

5.4. Fourer-sarjan sovtus Mall: g( t) jossa M M, B keskarvo k k K, C B k k cos( k ja f perod ovat vapaat parametrt Huom.: Mall on epälneaarnen => ratkasua e saada suoraan penmmän nelösumman menetelmällä Ratkasumenetelmä: Three stage perod analss (Jetsu & Pelt 999) P ft ) C k sn( k ft ),. HTTPK I, kevät 0, luento 5 9

5.4. Esmerkk akasarja-analssta Tähden HD 9978 valokärä, P 3. d 3 Akasarja-anals HTTPK I, kevät 0, luento 5 30

5.4.3 Jaksollsen kärän sovttamnen: Täht-planeettajärjestelmä Ssärata: M=7.7 M Jup ; ulkorata: M=7M Jup Marc et al., 999, 00 HTTPK I, kevät 0, luento 5 3

Krjallsuutta H. Karttunen: Datan kästtel, CSC 994 W.H. Press et al.: umercal recpes, kotsvu: http://www.nr.com HTTPK I, kevät 0, luento 5 3