研究目的
介绍MulensModel——一个用于引力微透镜建模的软件包,旨在提供一套现代、可维护的代码来计算微透镜光变曲线,并支持对包含多种效应的事件进行便捷的模型拟合,同时为未来WFIRST数据分析提供支持。
研究成果
MulensModel是一个多功能且透明的引力微透镜建模软件包,使用户能够高效计算光变曲线并拟合模型。它支持多种效应和方法,性能基准测试表明其与现有工具具有竞争力。未来开发可能包括增加参数化方案、高阶效应和三透镜模型,以增强其对WFIRST及其他巡天项目的实用性。
研究不足
该软件未内置微引力透镜参数的拟合算法,这是由于参数空间中简并性的复杂性可能需要用户专业知识才能充分探索。目前仅支持单透镜和双透镜系统,尚未实现三透镜等高阶效应。数值精度和计算效率可能因所选方法而异,该代码主要针对WFIRST类数据进行测试,但在处理极大数据集或复杂事件时可能存在局限性。
1:实验设计与方法选择:
本文描述了MulensModel软件包的设计,该软件包实现了多种微引力透镜放大率计算方法(如点源、有限源带边缘暗化、视差效应),并允许用户根据精度和计算效率选择方法。它使用Python 3的面向对象编程,包含Model、MulensData和Event等类来处理模型参数、数据存储和卡方计算。
2:样本选择与数据来源:
该软件设计用于处理微引力透镜巡天(如OGLE、MOA、KMTNet、Spitzer、K2)的光度测量数据集,这些数据集是公开可用的。提到的具体数据集包括来自NASA系外行星档案馆和其他巡天的数据。
3:实验设备与材料清单:
主要"设备"是计算资源:台式计算机(如配备英特尔至强处理器)、软件工具(Python 3、numpy、scipy、astropy、matplotlib)以及外部代码(如用于轮廓积分的VBBL)。未使用物理仪器;这是一篇软件开发和测试论文。
4:numpy、scipy、astropy、matplotlib)以及外部代码(如用于轮廓积分的VBBL)。未使用物理仪器;这是一篇软件开发和测试论文。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:工作流程包括定义模型参数、读取光度数据、使用选定方法(如点源、有限源配合自适应轮廓法或VBBL等方法)计算放大率曲线、线性拟合流量参数以及计算卡方统计量。通过基准测试与其他软件(如pyLIMA)进行性能比较。
5:数据分析方法:
数据分析包括卡方计算、流量参数的线性回归以及使用"perf"等工具进行性能基准测试。该软件不包含内置拟合算法;用户需自行实现(如使用EMCEE或MultiNest)。
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获取完整内容-
Intel Xeon E5-2630 v4
E5-2630 v4
Intel
Processor used for benchmarking the software performance.
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Python
3.6.5
Python Software Foundation
Programming language used to develop MulensModel.
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numpy
1.14.3
Python library for numerical computations, used in data analysis and benchmarking.
-
scipy
1.1.0
Python library for scientific computing, used in the software.
-
astropy
3.0.2
Python library for astronomy, used for ephemeris calculations.
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matplotlib
Python library for plotting, used to generate figures in the paper.
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perf
1.5.1
Benchmarking package used to measure code performance.
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VBBL
Algorithm for calculating finite-source binary-lens magnification, integrated into MulensModel.
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Adaptive Contouring
Algorithm for calculating finite-source magnification, integrated into MulensModel.
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EMCEE
Markov Chain Monte Carlo software, mentioned as an example for fitting routines.
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MultiNest
Nested sampling software, mentioned as an example for fitting routines.
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pyLIMA
1.0.0
Another microlensing modeling software package used for comparison.
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Spitzer
NASA
Space telescope used for microlensing observations, data from which can be analyzed with MulensModel.
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K2
NASA
Space mission used for microlensing surveys, data from which can be analyzed with MulensModel.
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WFIRST
NASA
Future space telescope for microlensing surveys, targeted for analysis with MulensModel.
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