Sensitivity analysis of a galaxy formation model
Sensitivity analysis of a galaxy formation model
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星系形成模型的敏感性分析
DOI：
10.1093/mnras/stz3560
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Baugh C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baugh C
我们提出了第一个应用程序的方差为基础的灵敏度分析（SA）的模型，旨在预测整个星系人口的演变和属性。SA是其他定量科学中的一种成熟技术，但对于天体物理模型的评估来说，它是一种相对较新的工具。我们进行了一个多参数的探索theGALFORM半解析星系形成模型，计算如何敏感的现今K波段光度函数是不同的模型参数。使用Saltelli提出的低差异采样技术扫描参数空间。我们首先证明了SA方法的有用性，通过改变两个模型参数，一个控制超新星反馈，另一个由活动星系核加热气体。SA分析与我们的物理直觉相匹配，这些参数如何影响星系光度函数不同部分的预测。然后，我们使用SA来计算Sobol的敏感性指数变化的七个模型参数，连接模型输出的方差输入参数的方差。灵敏度是在光度箱中计算的，使我们能够详细探测模型预测的起源。我们发现，SA正确地识别最不重要和最重要的参数。此外，SA还同时捕获变化的多个参数的组合响应。我们的研究标志着远离传统的“一次一个”的参数变化经常在这一领域，提高了星系形成的多参数模型的透明度。
We present the first application of a variance-based sensitivity analysis (SA) to a model that aims to predict the evolution and properties of the whole galaxy population. SA is a well-established technique in other quantitative sciences, but is a relatively novel tool for the evaluation of astrophysical models. We perform a multiparameter exploration of theGALFORMsemi-analytic galaxy formation model, to compute how sensitive the present-dayK-band luminosity function is to varying different model parameters. The parameter space is scanned using a low-discrepancy sampling technique proposed by Saltelli. We first demonstrate the usefulness of the SA approach by varying just two model parameters, one that controls supernova feedback and the other the heating of gas by active galactic nucleus. The SA analysis matches our physical intuition regarding how these parameters affect the predictions for different parts of the galaxy luminosity function. We then use SA to compute Sobol’ sensitivity indices varying seven model parameters, connecting the variance in the model output to the variance in the input parameters. The sensitivity is computed in luminosity bins, allowing us to probe the origin of the model predictions in detail. We discover that the SA correctly identifies the least important and most important parameters. Moreover, the SA also captures the combined responses of varying multiple parameters at the same time. Our study marks a much needed step away from the traditional 'one-at-a-time' parameter variation often used in this area and improves the transparency of multiparameter models of galaxy formation.
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DOI：
10.1145/1874391.187410
发表时间：
1987-02
期刊：
ACM SIGSOFT Softw. Eng. Notes
影响因子：
--
作者：
Will Tribbey
通讯作者：
Will Tribbey
DOI：
10.1093/mnras/stz1216
发表时间：
2018-06
期刊：
arXiv: Astrophysics of Galaxies
影响因子：
--
作者：
Andrew J Griffin;C. Lacey;V. Gonzalez-Perez;C. Lagos;C. Baugh;Nikos Fanidakis Icc Durham;Portsmouth;Perth;Mpia Heidelberg
通讯作者：
Andrew J Griffin;C. Lacey;V. Gonzalez-Perez;C. Lagos;C. Baugh;Nikos Fanidakis Icc Durham;Portsmouth;Perth;Mpia Heidelberg
建立星系形成的预测模型 – I. 受限于 z = 0 恒星质量函数的唯象模型
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
作者：
Andrew J Benson
通讯作者：
Andrew J Benson
松田卓也：皇家天文学会月刊（1987）。
DOI：
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发表时间：
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期刊：
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
关于数值计算的拟随机序列
DOI：
--
发表时间：
1989
期刊：
影响因子：
--
作者：
Yu.L. Levitan;N. Markovich;S. Rozin;I. M. Soboĺ
通讯作者：
I. M. Soboĺ