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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Caractérisation multibande de galaxies par hiérarchie de modèles et arbres de composantes connexes

PERRET, Benjamin (2010) Caractérisation multibande de galaxies par hiérarchie de modèles et arbres de composantes connexes. Thèses de doctorat, Université de Strasbourg.

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Résumé

Cette thèse propose une méthode de caractérisation morphologique multibande des galaxies. Ces dernières ont commencé à évoluer et à interagir très tôt dans l'histoire de l'Univers : leurs formes dans les différentes parties du spectre électromagnétique représentent donc un traceur important de cette histoire. Ce travail propose une organisation hiérarchique de modèles, allant de la description des structures dominantes (bulbe et disque) aux composantes les plus fines (bras spiraux, anneaux, ...). Elle permet d'aboutir à une description des galaxies de haut niveau sémantique, chaque modèle réalisant une décomposition multibande de l'image en composantes astrophysiques interprétables par les astronomes. Les modélisations proposées innovent par l'intégration d'un filtre adaptatif appliqué sur les observations, dont les paramètres sont estimés conjointement avec ceux des composantes de la galaxie. L'estimation des paramètres des modèles est effectuée dans un contexte bayésien et résolue à l'aide d'algorithmes d'optimisation stochastique (algorithmes de Monte Carlo par chaines de Markov). La rapidité des algorithmes est améliorée grâce à des techniques d'échelles et de directions adaptatives, ainsi qu'à une version multi-températures du recuit simulé. En outre, les développements concernant la théorie des arbres de composantes connexes permettent la mise au point d'algorithmes non paramétriques multibandes, efficaces et robustes pour la réalisation des pré-traitements nécessaires à la mise en œuvre de la décomposition en structures. Cela a notamment abouti à des avancées dans la théorie des hyperconnexions et des représentations sous forme d'arbres de composantes hyperconnexes. Les performances des méthodes proposées ont été évaluées sur un ensemble conséquent d'environ 1 500 galaxies et discutées avec les astronomes : elles montrent clairement la pertinence et la robustesse de la méthode. Ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles classifications prenant en compte la signature multibande des galaxies spatialement résolues.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences. Image, sciences et technologies de l'information
Mots-clés libres:modélisation paramétrique ; MCMC ; arbres de composantes connexes ; connexions ; morphologie mathématique ; décomposition hiérarchique de galaxies ; image multibande ; astronomie
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 000 Informatique, information, généralités > 006 Méthodes informatiques particulières > 006.3 Intelligence artificielle
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Informatique, information, généralités > 006 Méthodes informatiques particulières > 006.3 Intelligence artificielle

CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 510 Mathématiques > 519 Probabilités et mathématiques appliquées > 519.7 Programmation mathématique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 510 Mathématiques > 519 Probabilités et mathématiques appliquées > 519.7 Programmation mathématique

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-13 Espace
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-19 Mathématiques et informatique
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 520 Astronomie, cartographie, géodésie > 523 Les différents corps et phénomènes célestes. Astronomie descriptive > 523.1 Univers, galaxies, quasars
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 520 Astronomie, cartographie, géodésie > 523 Les différents corps et phénomènes célestes. Astronomie descriptive > 523.1 Univers, galaxies, quasars
Code ID:2092
Déposé le :17 Mars 2011

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