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参加“引力波数据分析学习班”

已有 1829 次阅读 2022-2-28 20:29 |个人分类:回忆点滴|系统分类:生活其它

 

114日,孙老师给我发来一个通知。他知道我对引力波感兴趣,特地告诉我兰州大学将在寒假期间举办一个“引力波数据分析学习班”这是。

我去通知给出的网站看了一下,那里写着:兰州大学与中科院数学院晨兴数学中心计划于202227-15日邀请德州大学Rio Grande Valley分校物理与天文系Soumya D. Mohanty教授举办引力波数据分析寒假学习班。这是个网络会议。虽然不清楚具体要讲些什么,我还是报了一个名。

一直到了26号,才收到回音。扫码进入一个学习群。大概有一百多人。大群里有一些通知,还有一些资料。相关的教材是Soumya D. Mohanty(这次学习班的主讲老师)的Swarm Intelligence Methods for Statistical Regression,参考资料还有Paolo PrandoniSignal Processing for Communications。翻了一下,大致是信号处理的基本知识。

群里还让大家组建学习小组。我谁也不认识,正好扬州大学有个老师在拉人,我就加到他的小组里了,最后那个小组有十来个人。原则上说,这个小组是要一起讨论和写代码的,但是我从一开始就没有打算写代码,只是把这个视为必须做的一个环节而已。这个小组开过一次网络会,还在群里有过一些讨论,最后也有一个人写了所有的程序,但是我什么也没做,只是发了几次言而已。

27号。学习班正式开始,是用腾讯会议进行的。中国科学院晨兴数学中心的刘润球老师,美国的Soumya Mohanty教授和兰州大学的刘玉孝和杨捷老师先后做了一些介绍。这时候我才知道,大部分授课内容是前几年某次讲习班的录像,但是会有一次网络答疑。这一天上午上午是引力波的科普,下午是信号分析的基础知识,各有大概两个小时吧。内容并没有太多我不了解的,但是有很多图片我没有见过,所以还是有些意思吧。

这一天,我还在网上找到北师大的几名学生2021年参加“Mohanty引力波数据分析春季学校”学习班的总结,大概有2个小时的视频吧,看完以后对这个学习班的内容以及作业有了一些了解。

28号,上午仍然是信号处理的基础知识,下午是对作业(Lab topics)的一些介绍,就是仿照老师给出的程序,自己写一些代码,解决一些模拟的数据分析问题。前一天我在群里问了一个问题:“这次讲习班是不是会给出这样的一段演示:先给出原始数据,然后经过几次处理后得到最终结果。给我们学员看一下中间结果和最终结果呢?比如说,就用第一次引力波事件GW150914做例子?”得到的答复是,这次的讲习班没有真的数据。例子也是比较简单的信号,“埋”在噪声里,然后利用最大似然率估计以及PSO算法来找到这个简单的信号。

Mohanty教室的程序是用matlab写的。我以前用过matlab,但是现在没有,可以用scilab改写,但是不是很方便(不是说使用不方便,而是交流不方便,小组里几乎没有人用过scilab,除了我)。后来我想到了Octave,以前听说过它跟matlab很像,但是从来没用过。Octave是自由开源软件(freesoftware),我去它的网站看了一下,觉得还不错,安装包只有几百兆,就在小组里推荐了一下。我自己也试了一下,很容易上手,但是最终并没有用它写代码。

210号第三天(中间休息一天),上午是引力波的基础知识,下午是概率的基础知识,主要讲噪声。我在引力波数据分析学习群里提了一个问题:“请Mohanty教授或者兰州大学从事相关研究的老师演示一下,怎么从原始数据得到最终结果的?”得到一些回复(我还加了几个人私聊)。现在看来,从LIGO在网上(GWOSC)公布的校准数据(calibrated data),应该可以得到引力波的信号(strain)。好几个人都说自己或者听说别人做到了。

211日,上午继续讲噪声。视频放错顺序了,先放了第4部分,然后才是第23部分。下午是GLRT方法(generalized likelyhood ratio test)处理高斯型噪声。通知:调整了学习班的日程,先把授课视频上完,然后再说Lab topics。给出的理由是,在13日上午Mohanty教授答疑之前,让大家先把所有的授课内容听完。我觉得还有一个原因可能是是没有太多人写程序。

212日,GLRT优化方法,更具体的说就是particle swarm optimization方法。这里的swarm指的是鸟群。20多年前,我做硕士论文的时候,用过模拟退火法和遗传算法等优化算法,我觉得这次学习班的算法也挺自然的,但是据说效果不错,也许只是计算能力有了巨大的提高,也许算法里真有什么奥秘也未可知。但是授课内容就到此为止了。

到此为止,一共有十次课,参会人数单调下降:988478645752544635人,35人。最后只剩下三分之一的人了。

213日上午答疑。2个多小时吧,我问了大概十来个问题,占了一半以上的时间。不是我霸屏啊——我确实准备了一些问题的,但是我都是等着没人提问的时候才发言的。并不限于这次学习班的内容,我还问了其他一些我感兴趣的问题,包括他对中国探测引力波项目的看法。对我来说,学习班就到此为止了,接下来两天的Lab topics我没有参加。

217号,引力波数据分析班有三个学生报告,我也听了一下。只有报告是讲这次写程序的事情,其他两个只是说跟引力波有关。我也问了一些问题。

学习班结束了。这是我近几年来第一次非常认真地听网络学习班,而且是录像,以前我觉得自己肯定不会做这种事情的了。但是这次是我感兴趣的事情,而且最后发现,还是颇有一些收获的。

 

 

 

 




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