@PhDThesis{Corrêa:2005:EsMéEs,
author = "Corr{\^e}a, Ricardo Varela",
title = "Um estudo de m{\'e}todos estoc{\'a}sticos em ambiente paralelo
para a produ{\c{c}}{\~a}o de mapas das anisotropias da
radia{\c{c}}{\~a}o c{\'o}smica de fundo em microondas",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2005",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2005-04-05",
keywords = "recozimento simulado, algoritmos gen{\'e}ticos,
astrof{\'{\i}}sica computacional, radia{\c{c}}{\~a}o
c{\'o}smica de fundo em microondas, cosmologia, processamento
paralelo, simulated annealing, genetic algotithms, computational
astrophysics, cosmic microwave background radiation, cosmology,
parallel processing.",
abstract = "Mapas de anisotropia da radia{\c{c}}{\~a}o c{\'o}smica de fundo
em microondas s{\~a}o constitu{\'{\i}}dos por valores de
temperaturas correspondentes a essa radia{\c{c}}{\~a}o para
pontos discretos (pixels) da regi{\~a}o observada do c{\'e}u. A
constru{\c{c}}{\~a}o de um mapa envolve a resolu{\c{c}}{\~a}o
do problema inverso da estima{\c{c}}{\~a}o desses valores de
temperatura a partir de s{\'e}ries temporais de medidas de
temperatura com ru{\'{\i}}do. Uma matriz de apontamento
relaciona as medidas com os pontos do c{\'e}u, sendo definida
pela estrat{\'e}gia de apontamento do instrumento. Quase todos os
m{\'e}todos existentes de constru{\c{c}}{\~a}o de mapas
s{\~a}o anal{\'{\i}}ticos, sendo derivados do m{\'e}todo dos
m{\'{\i}}nimos quadrados. Esses m{\'e}todos envolvem alguma
forma de invers{\~a}o de matrizes de grande dimens{\~a}o que
s{\~a}o singulares e esparsas. Devido aos custos computacionais
decorrentes, utiliza-se comumente uma alternativa, o m{\'e}todo
bin average, no qual a temperatura estimada de cada pixel {\'e}
calculada pela m{\'e}dia ponderada de suas medidas. Este trabalho
prop{\~o}e uma nova alternativa a estes m{\'e}todos inversos
atrav{\'e}s de uma abordagem impl{\'{\i}}cita (iterativa). O
problema inverso associado {\'e} formulado como um problema de
otimiza{\c{c}}{\~a}o e resolvido por um algoritmo
estoc{\'a}stico. S{\~a}o avaliadas vers{\~o}es paralelas de
algoritmos gen{\'e}ticos e de um algoritmo de recozimento
simulado, utilizando-se dados sint{\'e}ticos corrompidos com
ru{\'{\i}}do. O mapa resultante obtido por este {\'u}ltimo
apresentou melhor qualidade quando comparado com aquele obtido
pelo m{\'e}todo bin average num tempo de execu{\c{c}}{\~a}o
equivalente. ABSTRACT: Anisotropy maps of the microwave background
cosmic radiation are composed of temperature values that
correspond to that radiation in discrete points (pixels) of the
observed region of the sky. The construction of a map requires the
solving of the inverse problem that is the estimation of
temperature values from temporal series of noisy temperature
measurements. A pointing matrix correlates the measurements to the
points of the sky, being defined by the pointing strategy of the
instrument. Most methods for map construction are analytical,
being derived from the least square method. These methods require
the inversion of sparse, singular matrixes that have large
dimensions. Due to the high processing costs, a common alternative
is the bin average method, in which the estimated temperature of
each pixel is given by a weighted average of its temperature
measurements. This work proposes a new alternative for map
construction by using an implicit (iterative) inverse method. The
associated inverse problem is formulated as an optimization
problem that is solved by a stochastic algorithm. Parallel
versions of genetic algorithms and a simulated annealing algorithm
are evaluated using noise-corrupted synthetic data. The resulting
map obtained by the latter algorithm presented better quality in
comparison to that obtained by the bin average method using an
equivalent processing time.",
committee = "Campos Velho, Haroldo Fraga de (presidente) and Preto, Airam
J{\^o}natas (orientador) and Stephany, Stephan (orientador) and
Wuensche, Carlos Alexandre and Villela Neto, Thyrso and Figueiredo
Filho, Newton de and Pereira, Marildo Gerald{\^e}te",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "A study of stochastic methods in a parallel environment for the
production of maps of the anisotropies of the microwave background
radiation",
language = "pt",
pages = "104",
ibi = "6qtX3pFwXQZ3r59YD7/FP8FV",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZ3r59YD7/FP8FV",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "02 maio 2024"
}