全國中小學科展

利用半監督式學習進行自動星系分類

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2022年

科別

電腦科學與資訊工程

學校名稱

新北市立中和高級中學

指導老師

王一哲;江振國

作者

吳振榮

關鍵字

人工智慧、深度學習、星系分類

摘要或動機

本研究使用半監督式機器學習搭配卷積神經網路來訓練核心模型,並將星系的圖片加入模型裡,讓電腦自動判斷出該星系的種類為何。我使用自行設計的CNN架構以及VGG-16當作我的卷積神經網路架構。資料集來源為EFIGI和Galaxy Zoo 2。我分為兩種任務,第一種任務是讓模型能分辨橢圓 (E)、螺旋 (S)、不規則 (I) 這三種類別的星系,訓練資料共有2,468張照片,最後的正確率能達到94%。第二個任務是將8種的星系照片(E、S0、Sa、Sb、Sc、SBa、SBb、SBc)進行分類,並使用自動編碼器作為預訓練,使用1,923張EFIGI的圖片以及1,258張Galaxy Zoo 2的照片當作訓練資料。由於各星系照片有許多外觀太過相似,測試準確度最高達到54.12%,基於我的研究,星系自動化辨識於天文學上應該有相當大的運用空間。

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