Biosignatūra, pagrįsta panspermijos ir terraformacijos modeliavimu: identifikavimas

NpclsXHLfPf1qjBCjmjlbDg2CFo1-9j82oyo.jpeg


Santrauka ir 1. Įvadas

2. Metodai

2.1. Panspermijos ir terraformacijos modeliavimas

2.2. Terraformuotų planetų buvimo nustatymas ir 2.3. Programinė įranga ir prieinamumas

3. Rezultatai

3.1. Panspermija gali padidinti koreliaciją tarp planetų sudėties ir padėties

3.2. Tikėtinas teraformuotas planetas galima atpažinti iš grupuočių

4. Santrauka ir aptarimas

5. Padėka ir nuorodos

PRIEDAS

A. Priedas

3.2. Tikėtinas teraformuotas planetas galima atpažinti iš grupuočių

Toliau bandėme atrinkti planetas, turinčias didelį potencialą patirti teraformaciją. Remdamiesi mintimi, kad terraformuotų planetų sudėtis gali būti panaši, kiekvienos modeliavimo iteracijos metu pradedame sugrupuoti planetas pagal tik jų sudėtį (žr. 2.2.3 metodus). Pagrindinis klausimas yra tas, kuriose iš nustatytų grupių gali būti teraformuotų planetų? Kad tai išspręstume, pasirinkome spiečius (nenaudodami pagrindinio tiesos etikečių, kurių planetos buvo teraformuotos), žiūrėdami į jų pašalinimo poveikį likusios erdvės Mantelio koeficientui (Mantelio indėlis > 0; 3 pav.). Toliau rinkome klasterius pagal jų planetų erdvinę lokalizaciją (IQR ≤ 25,2; 4 pav.).

3 pav. Mantel indėlis kaip klasterio atrankos kriterijus. Klasteriai, kurių Mantel indėlis > 0 (juodas), atitinka šį atrankos kriterijų, o tai rodo, kad jų pašalinimas kenkia liekamosios erdvės Mantelio koeficientui (dėl to jis sumažėja). Klasteriai su neigiamu Mantel indėliu rodomi pilka spalva. Įdėklas rodo visą neigiamų verčių diapazoną visose grupėse.” src=”data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ decoding=”async” data-nimg=”intrinsic” class=”image-container undefined” style=”position:absolute;top:0;left:0;bottom:0;right:0;box-sizing:border-box;padding:0;border:none;margin:auto;display:block;width:0;height:0;min-width:100%;max-width:100%;min-height:100%;max-height:100%”/><img alt= 0 (juodas), atitinka šį atrankos kriterijų, o tai rodo, kad jų pašalinimas kenkia liekamosios erdvės Mantelio koeficientui (dėl to jis sumažėja). Klasteriai su neigiamu Mantel indėliu rodomi pilka spalva. Įdėklas rodo visą neigiamų verčių diapazoną visose grupėse.” srcset=”https://hackernoon.imgix.net/images/fWZa4tUiBGemnqQfBGgCPf9594N2-8h834fq.png?auto=format&fit=max&w=640 1x, https://hackernoon.imgix.net/images/fWZa4tUiBGemnqQfBGgCPf9594N2-8h834fq.png?auto=format&fit=max&w=1200 2x” src=”https://hackernoon.imgix.net/images/fWZa4tUiBGemnqQfBGgCPf9594N2-8h834fq.png?auto=format&fit=max&w=1200″ decoding=”async” data-nimg=”intrinsic” style=”position:absolute;top:0;left:0;bottom:0;right:0;box-sizing:border-box;padding:0;border:none;margin:auto;display:block;width:0;height:0;min-width:100%;max-width:100%;min-height:100%;max-height:100%” class=”image-container undefined” loading=”lazy”/>

Taikant abu šiuos atrankos kriterijus, iš viso aptinkame 247 grupes visuose reljefo formato santykiuose – anksčiausiai pirmą kartą pasirodžius 0,04 terraformuoto santykio (5, 6 pav.). Pasirinktų grupių dydis priklauso nuo reljefo santykio, o 1–3 klasteriai atsiranda daugumoje modeliavimo iteracijų tarp 0,04 ir 1 terraformuotų santykio. Be to, mes nustatėme, kad aptiktų klasterių Mantel p vertė, matuojama atskirai, yra maža.

4 pav. Planetų spiečių atrankos kriterijai. Erdvinė planetų grupių lokalizacija parodyta y ašyje, matuojant kiekvienos klasterio tarpkvartiliniu diapazonu (IQR). Horizontali punktyrinė linija (esant IQR = 25,2) žymi naudojamą slenkstį, žemiau kurio pasirinkome grupes, kurios turi būti lokalizuotos erdvėje. Tai maždaug atitinka vidutinį planetų IQR kube, kurio dydis yra 1/8 modelio erdvės. Spalvų juosta rodo klasterių Mantel indėlį (MC), o aukštas MC rodo, kad klasteris yra svarbus siekiant padidinti visos erdvės Mantel koeficientą.4 pav. Planetų spiečių atrankos kriterijai. Erdvinė planetų grupių lokalizacija parodyta y ašyje, matuojant kiekvienos klasterio tarpkvartiliniu diapazonu (IQR). Horizontali punktyrinė linija (esant IQR = 25,2) žymi naudojamą slenkstį, žemiau kurio pasirinkome grupes, kurios turi būti lokalizuotos erdvėje. Tai maždaug atitinka vidutinį planetų IQR kube, kurio dydis yra 1/8 modelio erdvės. Spalvų juosta rodo klasterių Mantel indėlį (MC), o aukštas MC rodo, kad klasteris yra svarbus siekiant padidinti visos erdvės Mantel koeficientą.

(A5 pav.). Pakeitus klasterizavimo parametrus arba IQR ir MC naudojamus slenksčius, planetų spiečius būtų galima identifikuoti anksčiau (didinant jautrumą) arba vėliau (didinant IQR slenkstį).

Pasirinkę spiečius įvertiname, ar juose iš tikrųjų yra teraformuotų planetų (7, 8 pav.). Pastebime, kad visame terraformuotų santykių diapazone jie pasižymi itin dideliu specifiškumu – beveik 1,0 – teisingai atmeta neteraformuotas planetas kaip neterraformuotas. Kita vertus, aptiktas klasterio jautrumas – matas, leidžiantis teisingai aptikti teraformuotas planetas, – svyruoja nuo 1,0 iki beveik 0,0. Galbūt stebėtina, bet padrąsinančiai, kad didžiausio jautrumo klasteriai atsiranda tada, kai teraformuojama mažiau planetų. Tai galima paaiškinti tuo, kad modeliavimo metu klasteriai išlieka maži (pagal planetų skaičių), o likusios planetos dažnai klasifikuojamos kaip triukšmas (tai yra dėl jautrumo alkūnės pasirinkimui). Dėl mažėjančio jautrumo mažėja ir tikslumas – visų teisingai klasifikuotų planetų dalis.

Padidinus klasterio pasirinkimui naudojamą MC slenkstį (iki 0,25 arba 0,5), pastebime, kad kiekviena iš šių suvestinių statistinių duomenų gerėja, o tai atspindi faktą, kad kuo labiau pakeliama MC slenkstis, tuo daugiau duomenų neįtraukiami į didesnius terraformuotus santykius. kad didžioji dalis

5 pav. Anksčiausiai aptiktas klasteris mūsų modeliavime, kai reljefo santykis yra 0,04. Tai 3D planetų vietų 2D XY plokštumoje projekcija ir ankstyviausias laiko tarpas, kai aptinkame mūsų atrankos kriterijus atitinkančių planetų spiečius. Tikros teraformuotos planetos (n = 40) turi mėlyną užpildą, o planetos, aptiktos mūsų atrankos metodu (n = 19), turi raudoną kontūrą.5 pav. Anksčiausiai aptiktas klasteris mūsų modeliavime, kai reljefo santykis yra 0,04. Tai 3D planetų vietų 2D XY plokštumoje projekcija ir ankstyviausias laiko tarpas, kai aptinkame mūsų atrankos kriterijus atitinkančių planetų spiečius. Tikros teraformuotos planetos (n = 40) turi mėlyną užpildą, o planetos, aptiktos mūsų atrankos metodu (n = 19), turi raudoną kontūrą.

6 pav. Planetų kompozicijų PCA, kai reljefo santykis yra 0,04, ankstyviausias laiko etapas, kai aptinkame pasirinktas spiečius (raudonas). PCA čia naudojamas tik 10 kompozicijos matmenų 2D puslapyje rodyti ir nebuvo naudojamas grupavimui.6 pav. Planetų kompozicijų PCA, kai reljefo santykis yra 0,04, ankstyviausias laiko etapas, kai aptinkame pasirinktas spiečius (raudonas). PCA čia naudojamas tik 10 kompozicijos matmenų 2D puslapyje rodyti ir nebuvo naudojamas grupavimui.

likę duomenys yra iš ankstyvųjų klasterių, pasižyminčių dideliu jautrumu ir dideliu tikslumu (7, 8 pav.).

Autoriai:

(1) Harrisonas B. Smithas, Žemės gyvybės mokslo institutas, Tokijo technologijos institutas, Okajama, Meguro-ku, Tokijas, Japonija, ir Blue Marble Space Institute of Science, Sietlas, Vašingtonas, JAV ([email protected]);

(2) Lana Sinapayen, Sony Computer Science Laboratories, Kioto, Japonija ir Nacionalinis pagrindinės biologijos institutas, Okazaki, Japonija ([email protected]).


Šis popierius yra galima rasti arxiv pagal CC BY-NC-ND 4.0 akto licenciją.



Source link

Draugai: - Marketingo agentūra - Teisinės konsultacijos - Skaidrių skenavimas - Fotofilmų kūrimas - Miesto naujienos - Šeimos gydytojai - Saulius Narbutas - Įvaizdžio kūrimas - Veidoskaita - Nuotekų valymo įrenginiai - Teniso treniruotės - Pranešimai spaudai -