Chaushev, Alexander and Raynard, Liam and Goad, Michael R. and Eigmüller, Philipp and Armstrong, David J. and Briegal, Joshua T. and Burleigh, Matthew R. and Casewell, Sarah L. and Gill, Samuel and Jenkins, James S. and Nielsen, Louise D. and Watson, Christopher A. and West, Richard G. and Wheatley, Peter J. and Udry, Stephane and Vines, Jose I. (2019) Classifying exoplanet candidates with convolutional neural networks: application to the Next Generation Transit Survey. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 488 (4), pp. 5232-5250. Oxford University Press. doi: 10.1093/mnras/stz2058. ISSN 0035-8711.
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Abstract
Vetting of exoplanet candidates in transit surveys is a manual process, which suffers from a large number of false positives and a lack of consistency. Previous work has shown that convolutional neural networks (CNN) provide an efficient solution to these problems. Here, we apply a CNN to classify planet candidates from the Next Generation Transit Survey (NGTS). For training data sets we compare both real data with injected planetary transits and fully simulated data, as well as how their different compositions affect network performance. We show that fewer hand labelled light curves can be utilized, while still achieving competitive results. With our best model, we achieve an area under the curve (AUC) score of (95.6± {0.2}){{ per cent}} and an accuracy of (88.5± {0.3}){{ per cent}} on our unseen test data, as well as (76.5± {0.4}){{ per cent}} and (74.6± {1.1}){{ per cent}} in comparison to our existing manual classifications. The neural network recovers 13 out of 14 confirmed planets observed by NGTS, with high probability. We use simulated data to show that the overall network performance is resilient to mislabelling of the training data set, a problem that might arise due to unidentified, low signal-to-noise transits. Using a CNN, the time required for vetting can be reduced by half, while still recovering the vast majority of manually flagged candidates. In addition, we identify many new candidates with high probabilities which were not flagged by human vetters.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/131546/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Classifying exoplanet candidates with convolutional neural networks: application to the Next Generation Transit Survey | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | October 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 488 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1093/mnras/stz2058 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 5232-5250 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Oxford University Press | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0035-8711 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | methods: data analysis, techniques: photometric, planets and satellites: detection, Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EW - Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Project PLATO (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Planetary Research > Extrasolar Planets and Atmospheres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Eigmüller, Dr. Philipp | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 02 Dec 2019 15:01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 02 Dec 2019 15:01 |
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