Astrophysics and Astronomy
题目:最大似然估计的粒子群优化
Faculty Mentor: Dr. Soumya Mohanty
粒子群算法(PSO)是一种求解具有多个局部最优的高维函数的全局极大值的方法. 它是受生物学优化实例启发的多种方法之一. For example, 遗传算法(GA)受到达尔文进化论的启发, 而蚁群优化(Ant Colony Optimization, ACO)是根据蚂蚁的觅食行为建模的. 因为具有挑战性的优化问题在科学和工程的各个领域都无处不在, methods like PSO, 遗传算法和蚁群算法在广泛的应用领域产生了重大而广泛的影响. 引力波(GW)数据分析也是如此, 哪里最基本的优化问题是统计回归的问题——找到最适合某些给定噪声数据的信号模型. In this project, 学生将学习粒子群并将其应用于天文(包括GW)数据分析中具有挑战性的当前优化问题. 这个项目对于有良好编程背景的本科生来说是非常可行的,并且可以产生可发表的结果.
题目:LIGO中背景噪声的表征
Faculty Mentor: Dr. Soma Mukherjee
LIGO的主要研究领域之一被称为探测器表征. 这包括观察和描述来自LIGO探测器的真实数据, both in real time, and off-line. 噪声分析为实验人员提供反馈,从而可以诊断出仪器的伪行为. 这为本科生学习探测器物理和数据分析技术提供了一个很好的平台.
学生将开发和测试方法来检测来自不同检测器通道的时间序列之间的相关性. Specifically, students will learn about LIGO data, LIGO数据的存储和提取方法, MATLAB as a data analysis tool, 统计数据分析方法和观察数据中出现的故障的方法,以了解它们在探测器子系统中的可能起源.
Title: Pulsar survey and timing observations
Faculty Mentors: Dr. Fredrick A. Jenet / Dr. Teviet Creighton
CARA正在进行一些基于射频技术的研究机会. In astronomy and astrophysics, 学生将能够操作几个世界上最大的射电望远镜,包括阿雷西博和格林班克射电天文台. 他们可以参与天空调查,寻找银河系中被称为射电脉冲星的外来恒星. 学生还将参与分析结果数据,以确定存在, or absence, of the tell-tale signature of these stars. 学生们的新发现有可能成为nanogravity合作开发的星系尺度引力波天文台的一部分. CARA的科学家们还开发了低频全天监测仪(LoFASM)。, 一个由小型射电望远镜组成的网络,它正在监听瞬态射电暴,这些射电暴的起源仍然是个谜. 暑期学生将有机会使用LoFASM仪器来搜索这些信号,并深入了解低频无线电技术.
卡拉还积极参与与商业空间探索有关的技术开发, or NewSpace. Under the STARGATE program, CARA的研究人员正在使用相控阵技术开发先进的无线电发射和接收系统. 这些新系统正在设计用于小型卫星通信平台以及发射期间的航天器跟踪. 基于射频的通信系统也正在开发中,以移动使用网状网络的大量传感器平台收集的数据. REU学生可以有机会从事与STARGATE正在开发的这些和其他射频技术相关的研究.
题目:引力波触发器的时域天文学和光学跟踪
Faculty Mentor: Dr. Mario Diaz
研究兴趣是引力波事件的电磁对应物的光学探测, 主要是中子星-中子星或中子星-黑洞的碰撞. 另一个领域是寻找和识别高能光学瞬态, and optical follow up of Gamma ray bursts. 该小组使用金沙中国- cgwa在阿根廷西北部阿塔卡马沙漠高原Macón山脉的望远镜和金沙中国拥有的望远镜,该望远镜位于金沙中国附近的Resaca de la Palma州立公园. 该望远镜是一个最先进的小型天文台,配备了16英寸的施密特-卡塞格林望远镜, several CCD cameras, 摄谱仪和其他数字设备. 有几个短期观测项目,包括碎片观测, 食双星和变星的光度观测(一).e. chromospherically variable stars). 小组成员参与从图像还原到机器学习技术的应用,以识别和分类瞬态的所有过程.