Unmodeled Search for Gravitational Waves Using the Hilbert-Huang Transformation

使用希尔伯特-黄变换对引力波进行未建模搜索

• 批准号: 22K03614
• 负责人: 大原 謙一
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The Open University of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03614/
• 关键词: 重力波; データ解析; 超新星

Hilbert-Huang transform (HHT) の第1段階である empirical mode decomposition (EMD)には，いくつかの改良すべき余地がある。たとえば，振動する時系列データの包絡線を求めるのに，普通はcubic splineを用いているが，データによっては，オーバシュートなどが起こり，うまく包絡線が求められないことがある。この問題は，Akima splineを用いることで解決する可能性があり，研究協力者である酒井一樹氏などとともに，連星ブラックホールの合体の観測データなどにこれを適用し，その有効性を示した。この結果は，論文化して現在投稿中である。また，EMDには，入力データの最初または最後付近で包絡線の抽出が不安定になることがある。これを解決するために，データの最初と最後の極大点または極小点で対称であると仮定して外挿することにより，不安定を抑えることができることが分かった。さらに，ensemble EMD (EEMD) では，一般に分解結果の完全性が保持されないが，完全性を保持して計算時間を低減することができるcomplementary EEMD (CEEMD)が最近提唱されている。これらの改良を行ったプログラムを重力波の実観測データや数値シミュレーションデータに適用して，十分効果的であることが示した。論文化に向けて，さらなる解析を進めている。これらの改良点は，我々の計算ライブラリーであるKAGRA algorithmic library (KAGALI)に実装済みである。KAGALIに関しては，最新バージョンのコンパイラへの対応やいくつかのバグ修正を行った。また，これらの研究成果は，研究協力者の武田芽依氏（大阪市立大学大学院生）の博士論文（2023年3月）の一部になっている。

The Hilbert-Huang transform (HHT) <s:1> first-order である empirical mode decomposition (EMD)に に, <s:1> く く すべ すべ すべ すべ lees がある がある. When た と え ば, vibration す る series デ ー タ の envelope を o め る の に, ordinary は cubic spline を with い て い る が, デ ー タ に よ っ て は, オ ー バ シ ュ ー ト な ど が up こ り, う ま く envelope が o め ら れ な い こ と が あ る. は こ の problem, Akima spline を with い る こ と で solve す る possibility が あ り, research together で あ る sakai a tree's な ど と と も に, even the star ブ ラ ッ ク ホ ー ル の fit の 観 measuring デ ー タ な ど に こ れ を applicable し, そ の have sharper sex を shown し た. The results are, on culture て is now in the submission である. ま た, EMD に は, into force デ ー タ の initially ま た は finally paying nearly で envelope の spare が unrest に な る こ と が あ る. こ れ を solve す る た め に, デ ー タ の first と last の maximum point ま た は minimum point で said seaborne で あ る と 仮 set し て outside scions す る こ と に よ り, unrest を え suppression る こ と が で き る こ と が points か っ た. さ ら に, the ensemble EMD (EEMD) で は, general に decomposition results の completeness が keep さ れ な い が, completeness を keep し て computing time を low cut す る こ と が で き る complementary EEMD (CEEMD) が recently to sing さ れ て い る. Line こ れ ら の improved を っ た プ ロ グ ラ ム を gravitational wave の be 観 measuring デ ー タ や the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン デ ー タ に applicable し て, very unseen fruit で あ る こ と が shown し た. On culture に to けて, さらなる analysis を to めて めて る る. こ れ ら の improvement point は, I 々 の computing ラ イ ブ ラ リ ー で あ る KAGRA algorithmic library (KAGALI) に be loaded 済 み で あ る. KAGALI に masato し て は, latest バ ー ジ ョ ン の コ ン パ イ ラ へ の 応 seaborne や い く つ か の バ グ fixed line を っ た. Youdaoplaceholder0, れら れら research outcome, research collaborator また takeda Mio (college student of Osaka City University) <s:1> doctoral dissertation (March 2023) になって る る.

项目成果

Population of Merging Compact Binaries Inferred Using Gravitational Waves through GWTC-3

• DOI: 10.1103/physrevx.13.011048
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Physical Review X
• 影响因子: 12.5
• 作者: The Ligo Scientific Collaboration;The Virgo Collaboration;T. Abbott;T. Abbott;F. Acernese;K. Ackley

Korea Institute of Sci. and Tech. Info./Inje University/Korea Astron. and Space Sci. Institute(韓国)

韩国科学技术研究所/仁济大学/韩国天文学研究所。

Beijing Normal University/Chinese Academy of Sciences/Peking University(中国)

北京师范大学/中国科学院/北京大学（中国）

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare/University of Trento/European Gravitational Observatory(イタリア)

国家核能研究所/特伦托大学/欧洲引力观测站（意大利）

Academia Sinica/National Tsing Hua University/National Applied Research Laboratories(その他の国・地域 台湾)

中央研究院/国立清华大学/国家应用研究实验室（台湾其他国家/地区）