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Diary July. 2008

 

01日Tue.

7月。ガスが開通。風呂に入れるようになった。 電気・ガス・水道が使えるようになり、 必要最低限の生活が送れるようになった。 これで引越しも一段落です。


今日は(も?)夏の学校の雑務が多かった。 結局最後の最後まで、申込処理は自分がやった。


PolarBeaR関連で進捗があった。 ソフトウェア(解析、pipeline)開発が手付かずである、と。 そこに首を突っ込むと、全部出来てしまうと。

  • ローマ法王
  • Microsoft Wireless Notebook Laser Mouse 7000
    • 今の光学マウスに不満があったので、KEKに行くついでに買ってきた。概ね満足。ゲーマーではないので、それなりであれば精度は気にしない。でもホイールが滑らか過ぎる。それがいやで、店員に触らせてくれと頼んだのだが、無理だった・・・。

03日Thu.

色々とじっくり考える時間が必要。


05日Sat.

なんだか気分が「すぐれない」。

深夜、気分転換に筑波山にバイクで行って来た。 多分三時ごろだったと思う。 霧が濃くて結構危なかったかも。

山に差し掛かる直前の交差点で、 信号無視した車に、危うく当て逃げされる所だった。

夏の学校の会場であるつくばグランドホテルを見てきた。 下りの帰り道ではタヌキやら猪(?)に遭遇した。 折角なんで、しばらくの間対峙してみた。 猪(?)は結構でかく、目も光ってたので結構怖かった。

筑波山からの帰りに、原付の走行距離が13,000Kmを越えた。 高校三年の終わりごろに買ったから、六年半のってることになるのか。 一日あたり5.5Km。多いのか少ないのか分からないが・・・。


07日Mon.

七夕。天気はあまり良くない。 引っ越した先の住所をまだ覚えていないので、 書類に住所を書くときに困る。 花畑何丁目だったっけか?


08日Tue.

今日は・・・何もやっとらん!


09日Wed.

近頃は生活が乱れています。

近頃の問題:partial-skyの観測の場合、likelihoodを使ったCl推定を積極的に進める意味は?

全天観測の場合、

  • 可能な限り広い範囲のデータを使いたい
  • foregroundを除去する必要がある
  • foregroundは実空間に分布しているのだから、real spaceで除去を行なうのが好ましい
  • maskだけでどうにかなるか
    • r=0.01とかまでいける?
  • real spaceで差し引くなら、誤差の伝播、ノイズを正しく評価できるlikelihoodを使いたい。
    • データ数が多く、膨大な計算時間がかかる。
    • ノイズのpixel間の相関がなければ、N^{3/2}で頭打ち。
    • l〜O(1000)ぐらいまでなら何とか
  • multi-frequency dataの有効活用
    • それぞれのバンドでClを計算して、重みを足して平均、では芸がない。
    • 複数バンドの情報を使ってCMBのマップを推定したい。
      • multi-frequency観測の目的はforeground除去・評価
  • likelihoodの方法は(partial-skyでも)原理的にE-B mixingが生じない

で近年はlikelihoodの方法の開発が流行っている。

因みに自分の研究は、これにhyper-parameterを導入し、foregroundを更に柔軟に扱うこと。

一方partial-skyの場合

  • foregroundは「ない」
    • 全天の場合はmaskして隠してしまう
    • 地上観測の場合はそもそもforegroundがないところを見る。magic patch
  • foregroundをreal-spaceで・・・とかいらない。
  • 考えられるノイズ・効果を網羅しpseudo-Cl, MCで推定
    • Scaning (weight)、1/f、E-B mixing、ll-coupling
    • MASTER
    • weightingの影響によるMAPの歪みの影響によって生じるE-B mixingは「うまく」扱うと無視できる。
    • A general solution to the E-B mixing problem, このあたり
    • 1/fはTODでfilter

でpipelineを作ってしまう。pseudoであっても、 null testとかjack knife testとかでforeground等のsystematicがないことを確認すれば問題なし。 likelihoodなんていらないよ!

このような現状で、partial-skyの観測にlikelihood解析を適応する積極的な理由は何であろうか? foregroundの影響が「ない」(ないといってももしかしたらr=0.01では見えてこず、 もっと小さかったらたとえmagic patchでもforegroundを考える必要があるかも?)。 E-B mixingの問題はpseudo-Clでもうまくやれば解決できるものである。

アドバンテージはreal-spaceでのノイズの評価だろうか。 pseudo-Clはのノイズの除去を波数空間で行なうが、 likelihoodは実空間で行なう。 この際、扱おうと思えばノイズのpixel間の相関とかも考えられる。 その結果、正しい誤差評価ができると(ノイズは実空間で分布しているのだから、実空間で取り扱うのが自然)。

これをするには当然pseudo-Clの時には必要ない、noise covariance: Nを計算する必要がある。 また、前述のアドバンテージの為には、可能なら対角行列で扱ってはいけない。 つまり計算のオーダーがN^2になる。頭打ち・・・。

相関を考えない場合でも実空間でノイズを扱っていることがアドバンテージになる、といえばそうでもあると思うが(あまり変わらないだろうが)。

上述の枠組み以外での利点としては、 pseudo-Clとは独立な解析法を準備できる、ということがある。 手法の異なる解析結果が合えば、信頼性は増す。 QuaD、CAPMAPなんかは二つのpipelineを用意していたはず。

で、やるかやらないかの問題。 発見的な観測をやっているのだから、「車輪の再発見」なんかに時間を割いている余裕はない、のであろうか。 でも今の場合「車輪」は必ずしも同じものではないので、 意味はあると思うのだが(時間は問題だが・・・)。

  • 個人的な趣味では、もし可能なのであれば、likelihoodの方が好きですねー。理由は、C_lの分布は、常に近似的にしかわからないからです。pixel空間のlikelihoodは、cmbとノイズがガウシアンという仮定のもとではexactに出せますよね。そこが魅力です。 -- コマツ 2008-07-10 (木) 19:52:17
  • 理由はまさにその通りですよね。自分としては、折角QUIETに携っているのだから、partial-sky(地上観測)むけのlikelihoodによる推定pipelineを作りたいと考えてます。 -- 茅根 2008-07-12 (土) 01:24:00


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11日Fri.

やはり

C_lの分布は、常に近似的にしかわからないからです。pixel空間のlikelihoodは、cmbとノイズがガウシアンという仮定のもとではexactに出せますよね。そこが魅力です。

の魅力は、たとえ「pseudo-Clがあるから他の方法はいらないよ」といわれたとしても、 取り組む価値のあるものである。 大風呂敷を広げるなら、

pseudo-Clに変わる、地上CMB polarization観測向けのlikelihood解析pipelineの開発

でしょうか。ターゲットはQUIETやPolarBeaRで使えるような。

個人的には、B-mode検出にむけたデータ解析に興味があるわけで、これを軸に

  1. 地上観測(no foreground)に特化したlikelihood解析
  2. 全天(PLANCK, EPIC and KEK?)に対応した(含foreground)likelihood解析

を進めていきたいと。

(i)に関して。 pseudo-ClのMASTERの方法では、

  • (データの選択)
  • scaning ()
  • detectorノイズ
  • 1/fノイズ
  • E-B mixing
  • ll coupling

を考慮しMCでシミュレート、推定を行なっている。 likelihoodを使った方法でも同じようなことを考え、 noise covarianceを計算する必要がある。 これが大きな仕事になる。 その後は、各pixelでのlikelihoodを計算し、Clのlikelihoodも計算する。 この際は、いったいlがどこまでならリーズナブルな時間で計算できるかが重要になる。 likelihoodの方法はlow-lだけ、というのも確かにありだが、 やはり可能ならば、全範囲でlikelihoodの方法を使いたい。

(ii)に関しては、修論でやったことを中心に進めて行きたい。

  • 地上観測で得られるN^{-1}の評価が、全てのカギと言えるでしょう。これさえ正しく得られれば、90%の作業が終わったようなものです。 -- コマツ 2008-07-14 (月) 01:13:28
  • じゃ、現状では90%以上作業が残っているわけですね -- 茅根 2008-07-14 (月) 23:23:05


KEKのRAに採用されました。 東北大学天文はGCOEが通ったので、そっちにいれば月10(8?)万円程度の給料をもらえる予定でした (F間瀬先生いわく「予想以上に通ったので、当初よりは減る」らしいです。名古屋と東北がどっちも通っていたりしますからね。 どっちかしか通らない、て聞かされていたのですが。)。 ですので、当然比較したくなるわけですが・・・。 単純に計算して月に8万円弱というところです。 それほど悔しがる必要はなさそうです。

today.jpg

12日Sat.

partial-sky.png
map_partial-sky.png
zoom_partial-sky.png

つくばに引っ越してきてから、 100km以上原付で走っているんですが、それで気付いたこと。 神社・寺が多い気がする。 筑波山に関係する何かなのだろうか?

引っ越した先のすぐ近所にも、「一ノ矢八坂神社」がある。 私は(その辺を疾走していたので行けなかったが、)この間お祭りをやってた。 にんにく祭だったらしい。

blue.jpg

13日Sun.

partial-sky_comp.png
map_partial-sky_rec.png
zoom_partial-sky_rec.png

14日Mon.

polarizationへ進化。 計算するのは実は初めて。

mapT.png mapQ.png mapU.png polarization.png

Healpix様様です。誰でもpower spectrumが計算できるなんて。 すばらしい!よ、ムスカ君。


partial-skyの場合。

zoomTc.png zoomQc.png zoomUc.png polarization_circle.png

なんかB-modeがおかしいですね。\ell\ell' coupling, E-B mixingですかね(今はノイズ無しです)。

ll_mixing.png

前々回の会議で、likelihoodを使うとこの効果は原理的ない、何故?、という話になり、 pseudo-Clでのweightは、S/Nを反映した連続値で、mapをゆがめる為「leakage」が起こるが、 一方、likelihoodはS/NをN^{-1}で考え、 weightは観測したかしないかの0か1なのでmapゆがめない為「leakage」も起こらない、とか言う話になった。 うそですね?

この辺は、もっと色々文献をあたってみないとだめらしい。

  • なんかおかしいですね。E-B leakageは、エラーを増やしますが、カップリング行列をちゃんとdeconvolveすれば、パワースペクトルはバイアスがないはずです。likelihood analysisがpseudo-Clよりも優れているのは、マップをC^{-1}でoptimalにウエイトをかけるからです。pseudo-Clでは、大抵ノイズウエイトやflatウエイトをしますよね。逆に言えば、pseudo-Clでも、C^{-1}ウエイトができれば、likelihood anlaysisde -- コマツ 2008-07-16 (水) 00:07:03
  • likelihood analysisで得られたClと同じ物が得られるはずです。しかし、この時点ではClのestimateだけでその分布は得られません。そのためには、likelihood analysisを使うか、近似されたpseudo-Clの分布を使うかしないといけないですね。 -- コマツ 2008-07-16 (水) 00:08:15
  • なので、likelihood analysisができれば、二重に得するわけです。 -- コマツ 2008-07-16 (水) 00:08:44
  • 小松さんのコメントには助かります。いつもありがとうございます。上の絵ですが、これれはカップリング行列でdeconvolveしていませんので、バイアスがかかっているはずです。 -- 茅根 2008-07-16 (水) 03:53:48
  • あ、なるほど。 -- コマツ 2008-07-17 (木) 05:45:14

15日Tue.

色々と数値計算する必要があるので、計算機回りの設定やら使い方を調べた。 それなりに規模の大きい計算をしているので、 最低でもPC clusterレベルを使用(将来的にはスパコン?。どこまでアドバンテージがあるか。 PolarBeaRはスパコンでないと解析できないといっているらしい。)。

コンパイラの最適化だとか、CPUにあったオプションとか調べた。

更に、 KEKのPC clusterの環境が東北大学で使っていたそれとは違うので、それについても。 特にジョブを管理するソフトウェアが異なる。 東北大学のはLSF=Load Sharing Facilityで、 KEKのはtorque+maui

だいたい完了。 でも、LSFでnodeの負荷状況を調べるコマンド「lsload」と似た動作をするtorqueでのコマンドが分からない。 あと同様に、特定のnodeを指定してjobを投げるオプションが分からない(LSFでは「-m 'host01', -R 'span[hosts=1]'」とか)。 知っている人は教えてください。

alm_time.png

23日Wed.

集中講義の為に、仙台に帰ってきています。 同級のI上君が海外の研究会に行っているので、会えません。

集中講義は常田佐久先生による「電波天文学特殊講義」(のはず)です。 でも内容は電磁流体力学(MHD)関連です。 常田先生ですので、「ひので」と絡めての講義です。

KEKでは天文学の話を聞くことがなく、飢えていました。 とても楽しいです。 個人的に宇宙の初期磁場に興味があるので、 その辺と絡めた話も出てきたりして、とても為になります。

講義は明日もあるのですが、今日はお食事会。行って参りました。 東北大学でなければしゃべることの出来ない内容ばかりの、会食となりました。 一学生である私は、話の内容を忘れることになっていますので、忘れることにします(学生からの参加は私だけでした)。

日本の天文学の今がリアルに分かる、そんな一夜でした。でも忘れます。

これを書いている間に東北地方で大きな地震がありいました。 つい一ヶ月前にも岩手・宮城地震があったわけですが、地震はやはりいやですね。 早く物理A棟が建て替えられるのを夢見つつ、 つくばへと逃げるのでした・・・。

  • 中国でロケットによる雷発電が開発中
    雷の別名を稲妻と言いますが、
    日本人は経験的に「雷が多い年は稲の実りがいい」とか「落雷のあった近隣の田んぼでは豊作になる」
    ということを知っていました。それで雷のことを「稲の夫(つま)」と呼んでいたのです。(これは昔は
    「つま」には男女を問わない「配偶者」という意味があったため)つまり「稲穂を妊娠させるもの」程度の意味です。
    
    ところで、空気の構成物質はほとんどが窒素(78%)ですが、この窒素は雷の放電の電圧と熱により酸素と結合され
    窒素酸化物となります。放電のあった近隣の空間に生成された窒素酸化物は雨に溶けて地表に降り注ぎ、
    植物の育成に適した肥料になるのです。一説によると、地球上で一年間に落雷によって生成されてる窒素酸化物は
    三千万トンとも言われています。
    水と肥料の両方をもたらしてくれる雷雨というのは農民にとってはたいへんありがたいものでもあったわけです。
    
    というわけで、稲妻が「稲の配偶者」というのはけっしてただの迷信でもなんでもなかったんですな。
    昔の人はエライ。
    
    さて、そんなありがたい稲妻ですが、誘雷したり消雷なんかを頻繁にしちゃったりしたらその地域一帯だけ
    降雨水中に含まれる窒素酸化物が減りやしないか、そしてその結果農業に悪い影響をあたえやしないか心配です。

24日Thu.

夏の学校準備もいよいよ佳境です。 まだ引継ぎ資料がまとまりません。27時がタイムリミット。 明日は夜までパソコンが触れません。

前日入りの際は、日立⇒つくば⇒会場の予定。 準備なにもしてません。 夏の学校に参加する方はタオル、歯磨きセット等お忘れなく。 会場では準備しておりませんでの。


25日Fri.

仙台を完全に引き払う。 さらば仙台。6年間ありがとう。

10万払った敷金の内、 3万円程が戻ってくるらしい。 零だと思っていたが、棚ぼた。

明日は夏の学校の前日入り。 皆さん会場でお会いしましょう!


31日Thu.

夏の学校が終了いたしました。 30日の正午ぐらいまでには終了していましたが、 事務局の打ち上げがあったので、本当に全てが終わったのは今日でした。 仙台の家を既に引き払っていますので、自分はつくばに帰りました。 そして仙台へは当分は行かない予定です。次の仙台への「出張」は未定です。

事務局員として参加した今回の夏の学校は、今までのものとは違ったものとなりました。 毎日シフトが入っているので、分科会に参加する機会が少なかったため、 研究に関して得ることは大きくありませんでした。 しかし、主催者側として準備・運営を行なったことは、 それとは違った貴重な経験です。

私はコアメンバーですが、広報係は当日に専属業務がないため、 他のコアメンバーに比べて楽をさせてもらったと思います。 本当はもっとフォローできたと思いますし、すべきでした。 申し訳ないです。

初日・最終日には何人かで筑波山にも登りました。 女体山では結構すごい写真も取りました。 誰のカメラだったでしょうか?あれは是非とも欲しい! 業務中・打ち上げではじっくり話し込んだり議論したりもしました。 どれも忘れがたい楽しい思い出です。

今後は夏の学校をさっぱり「忘れ」、研究に専念したいと思います。 ・・・一ヶ月ぐらいは色々あって完全には無理でしょうか・・・。

因みに私は初日・二日目の受付をしていました。ホテル入って一番右側の窓口です。


  • Skypeにバックドア機能がある可能性
    • 会議を全てskypeで行なっているが、問題無いのだろうか?少し心配。
    • 本文にもあるように、実の所「心配」ではなくて、バックドアがあって「盗聴」は可能なわけです。
    • 企業では使わないほうが良いといわれているが、では研究機関は?