目前,大型的巡天項目已經(jīng)積累了海量的恒星光譜數(shù)據(jù),通過對恒星光譜數(shù)據(jù)的分析,我們可以獲取恒星的類型與恒星的物理參數(shù),以及恒星在赫羅圖上的定位,幫助我們探索銀河系乃至整個宇宙的演化歷程。對恒星的光譜進行正確的分類是分析與研究恒星的前提。目前使用最普遍的光譜分類方法是模板匹配法,然而該方法存在很多局限,它過于依賴已有的光譜模板,光譜數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多樣性也限制了其在光譜數(shù)據(jù)分析中的性能。因此,尋找一種適合處理海量光譜數(shù)據(jù)、便捷高效的光譜自動處理方法有重要的意義。為了實現(xiàn)恒星光譜自動化分類的目標(biāo),本文主要進行了以下工作:（1）實驗數(shù)據(jù)的預(yù)處理。根據(jù)信噪比對恒星光譜文件進行篩選,過濾掉低質(zhì)量的光譜以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,將讀取出的光譜數(shù)據(jù)進行插值與歸一化,統(tǒng)一數(shù)據(jù)的格式與范圍,使用邊界線合成少數(shù)類過采樣技術(shù)（Border-line Synthetic Minority Oversampling Technique,Border-line SMOTE）解決了數(shù)據(jù)集中存在的類別不平衡問題,并且對不同類型的恒星光譜分配了標(biāo)簽,將一維的光譜數(shù)據(jù)折疊成二維矩陣,便于模型的運算。（2）搭建多任務(wù)殘差神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。利用多... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１卷積運算示意圖??

輸入的每個２Ｘ２大小的區(qū)域，最大池化在每個池化窗口覆蓋??的區(qū)域內(nèi)取最大值作為輸出，平均池化在池化窗口覆蓋的區(qū)域內(nèi)求算術(shù)平均??值作為輸出。??１?２?ｉ?１?６?１?２?：?１?６??７?４?：！?５?８?Ｈ＾ｓｉ?７?４?！?５?８?＾￣Ｓ－???？［二＾二＾；?Ｉ?－Ａ???…：…ｒ－：二＾?ｉ?＞??４２?丨?２０?４４?４２?丨?２０?３．５?１．７５??１?５?｜?１?４?１?５?｜?１?４??（ａ）最大池化?（ｂ）平均池化??圖２－２最大池化與平均池化示意圖??全連接層一般位于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最后幾層，用于將所有的特征連接起??來輸送給分類器。??ｑ?ｐｉ?ｐ??〇?〇?〇??ｙ—７ｊ?ｎ?２??Ｃ＝＞?Ｚ?＞＝＞?／?＿／?Ｃ＝＞?〇?Ｏ?ｃ＝＾?Ｏ?Ｃ＝＾＞?０???Ｐ??＾??１／??ｉ／?＿［／?Ｕ?Ｕ?ｈ??輸＼?ＣＯＮＶＩ?（Ｓ■激活ＰＯＯＬ１?ＣＯＮＶ２?（含激活？）?ＰＯＯＵ?ＦＣ１?ＦＣ２?ＦＣ３?輸出??圖２－３卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ＬｅＮｅｔ－５的結(jié)構(gòu)示意圖??圖２－３展示了由ＬｅＮｅｔ－５提出并使用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)，其中??的ＣＯＮＶ表示含有激活函數(shù)的卷積層，ＰＯＯＬ表示池化層，ＦＣ表示全連接??層。輸入首先經(jīng)過第１層卷積ＣＯＮＶ１來提取基礎(chǔ)特征并由激活函數(shù)進行非??線性處理，得到的特征圖進入池化層ＰＯＯＬ１進行下采樣，然后由ＣＯＮＶ２??提取更抽象的高層特征。經(jīng)過第２個池化層ＰＯＯＬ２，特征被全部輸入到全??連接層，全連接層對特征進行處理之后送給輸出層的ｓｏｆｔｍａｘ分類器。??２．１．３殘差網(wǎng)絡(luò)??９

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???ｘ?（ｓｈｏｒｔｃｕｔ）??Ｆ（ｘ）?Ｆ（ｘ）＋ｘ??ＣＯＮＶ?ＢＮ?ＲｅＬＵ?—？?ＣＯＮＶ?ＢＮ?ＲｅＬＵ?—？?ＣＯＮＶ?ＢＮ?ＲｅＬＵ?—??（ａ＞恒等連接??產(chǎn)，?丨ＣＯＮＶ卜Ｎ?｜???Ｆ（ｘ）?Ｆ（ｘ）＋ｘ??ＣＯＮＶ?ＢＮ?ＲｅＬＵ?—？?ＣＯＮＶ?ＢＮ?ＲｅＬＵ?—■?ＣＯＮＶ?ＢＮ?－＊？—?ＲｅＬＵ?—??（ｂ）非恒等連接??圖２－４兩種形式的短路連接??殘差塊中不設(shè)置池化層，而是通過步長為２的卷積操作來控制特征圖的??大校為了保證模型的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)上的一致性，卷積核的個數(shù)和特征圖的??大小遵循兩個原則：??（１）特征圖大小相同的層擁有相同數(shù)量的卷積核。??（２）特征圖的大小減半時，卷積核的個數(shù)增加一倍。??在這兩個原則的約束下，殘差塊之間有了特征圖大小和內(nèi)部卷積操作的??卷積核個數(shù)的差異。假設(shè)有兩種不同的殘差塊：殘差塊Ａ與殘差塊Ｂ，殘差??塊Ｂ中包含的卷積核個數(shù)是殘差塊Ａ中的２倍，則根據(jù)原則（２），殘差塊Ｂ??中的特征圖大小是殘差塊Ａ中的一半。所有的殘差塊Ａ內(nèi)部擁有相同數(shù)量??的卷積核，其特征圖大小也是一致的，因此殘差塊Ａ之間的短路連接是恒等??連接。當(dāng)一個殘差塊Ａ連接到殘差塊Ｂ時，由于兩殘差塊特征圖大小的差??異，導(dǎo)致殘差塊Ｂ的輸入與其特征圖無法直接相加，需要使用非恒等連接中??步長為２的卷積操作將殘差塊Ａ的特征圖大小縮小至與殘差塊Ｂ的特征圖??大小相同。因此同種殘差塊之間的連接是恒等連接，不同種殘差塊之間的連??接是非恒等連接。??為了降低計算的成本，深層殘差網(wǎng)絡(luò)的殘差塊在結(jié)構(gòu)上采用“瓶頸??（ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ廣設(shè)計來減少模

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The first data release(DR1) of the LAMOST regular survey[J]. A-Li Luo,Yong-Heng Zhao,Gang Zhao,Li-Cai Deng,Xiao-Wei Liu,Yi-Peng Jing,Gang Wang,Hao-Tong Zhang,Jian-Rong Shi,Xiang-Qun Cui,Yao-Quan Chu,Guo-Ping Li,Zhong-Rui Bai,Yue Wu,Yan Cai,Shu-Yun Cao,Zi-Huang Cao,Jeffrey L.Carlin,Hai-Yuan Chen,Jian-Jun Chen,Kun-Xin Chen,Li Chen,Xue-Lei Chen,Xiao-Yan Chen,Ying Chen,Norbert Christlieb,Jia-Ru Chu,Chen-Zhou Cui,Yi-Qiao Dong,Bing Du,Dong-Wei Fan,Lei Feng,Jian-Ning Fu,Peng Gao,Xue-Fei Gong,Bo-Zhong Gu,Yan-Xin Guo,Zhan-Wen Han,Bo-Liang He,Jin-Liang Hou,Yong-Hui Hou,Wen Hou,Hong-Zhuan Hu,Ning-Sheng Hu,Zhong-Wen Hu,Zhi-Ying Huo,Lei Jia,Fang-Hua Jiang,Xiang Jiang,Zhi-Bo Jiang,Ge Jin,Xiao Kong,Xu Kong,Ya-Juan Lei,Ai-Hua Li,Chang-Hua Li,Guang-Wei Li,Hai-Ning Li,Jian Li,Qi Li,Shuang Li,Sha-Sha Li,Xin-Nan Li,Yan Li,Yin-Bi Li,Ye-Ping Li,Yuan Liang,Chien-Cheng Lin,Chao Liu,Gen-Rong Liu,Guan-Qun Liu,Zhi-Gang Liu,Wen-Zhi Lu,Yu Luo,Yin-Dun Mao,Heidi Newberg,Ji-Jun Ni,Zhao-Xiang Qi,Yong-Jun Qi,Shi-Yin Shen,Huo-Ming Shi,Jing Song,Yi-Han Song,Ding-Qiang Su,Hong-Jun Su,Zheng-Hong Tang,Qing-Sheng Tao,Yuan Tian,Dan Wang,Da-Qi Wang,Feng-Fei Wang,Guo-Min Wang,Hai Wang,Hong-Chi Wang,Jian Wang,Jia-Ning Wang,Jian-Ling Wang,Jian-Ping Wang,Jun-Xian Wang,Lei Wang,Meng-Xin Wang,Shou-Guan Wang,Shu-Qing Wang,Xia Wang,Ya-Nan Wang,You Wang,Yue-Fei Wang,You-Fen Wang,Peng Wei,Ming-Zhi Wei,Hong Wu,Ke-Fei Wu,Xue-Bing Wu,Yu-Zhong Wu,Xiao-Zheng Xing,Ling-Zhe Xu,Xin-Qi Xu,Yan Xu,Tai-Sheng Yan,De-Hua Yang,Hai-Feng Yang,Hui-Qin Yang,Ming Yang,Zheng-Qiu Yao,Yong Yu,Hui Yuan,Hai-Bo Yuan,Hai-Long Yuan,Wei-Min Yuan,Chao Zhai,En-Peng Zhang,Hua-Wei Zhang,Jian-Nan Zhang,Li-Pin Zhang,Wei Zhang,Yong Zhang,Yan-Xia Zhang,Zheng-Chao Zhang,Ming Zhao,Fang Zhou,Xu Zhou,Jie Zhu,Yong-Tian Zhu,Si-Cheng Zou,Fang Zuo.  Research in Astronomy and Astrophysics. 2015(08)



本文編號：2930795