Abstract
We propose a light-weight deep convolutional neural network (CNN) to estimate the cosmological parameters from simulated 3-dimensional dark matter distributions with high accuracy. The training set is based on 465 realizations of a cubic box with a side length of 256 h−1 Mpc, sampled with 1283 particles interpolated over a cubic grid of 1283 voxels. These volumes have cosmological parameters varying within the flat ΛCDM parameter space of 0.16 ≤ Ωm ≤ 0.46 and 2.0 ≤ 109As ≤ 2.3. The neural network takes as an input cubes with 323 voxels and has three convolution layers, three dense layers, together with some batch normalization and pooling layers. In the final predictions from the network we find a 2.5% bias on the primordial amplitude σ8 that cannot easily be resolved by continued training. We correct this bias to obtain unprecedented accuracy in the cosmological parameter estimation with statistical uncertainties of δΩm=0.0015 and δσ8=0.0029, which are several times better than the results of previous CNN works. Compared with a 2-point analysis method using the clustering region of 0–130 and 10–130 h−1 Mpc, the CNN constraints are several times and an order of magnitude more precise, respectively. Finally, we conduct preliminary checks of the error-tolerance abilities of the neural network, and find that it exhibits robustness against smoothing, masking, random noise, global variation, rotation, reflection, and simulation resolution. Those effects are well understood in typical clustering analysis, but had not been tested before for the CNN approach. Our work shows that CNN can be more promising than people expected in deriving tight cosmological constraints from the cosmic large scale structure.
Similar content being viewed by others
References
S. Weinberg, Rev. Mod. Phys. 61, 1 (1989).
P. J. E. Peebles, and B. Ratra, Rev. Mod. Phys. 75, 559 (2003), arXiv: astro-ph/0207347.
M. Li, X. D. Li, S. Wang, and Y. Wang, Commun. Theor. Phys. 56, 525 (2011), arXiv: 1103.5870.
A. G. Riess, A. V. Filippenko, P. Challis, A. Clocchiatti, A. Diercks, P. M. Garnavich, R. L. Gilliland, C. J. Hogan, S. Jha, R. P. Kirshner, B. Leibundgut, M. M. Phillips, D. Reiss, B. P. Schmidt, R. A. Schommer, R. C. Smith, J. Spyromilio, C. Stubbs, N. B. Suntzeff, and J. Tonry, Astron. J. 116, 1009 (1998), arXiv: astro-ph/9805201.
S. Perlmutter, G. Aldering, G. Goldhaber, R. A. Knop, P. Nugent, P. G. Castro, S. Deustua, S. Fabbro, A. Goobar, D. E. Groom, I. M. Hook, A. G. Kim, M. Y. Kim, J. C. Lee, N. J. Nunes, R. Pain, C. R. Pennypacker, R. Quimby, C. Lidman, R. S. Ellis, M. Irwin, R. G. McMahon, P. Ruiz-Lapuente, N. Walton, B. Schaefer, B. J. Boyle, A. V. Filippenko, T. Matheson, A. S. Fruchter, N. Panagia, H. J. M. Newberg, W. J. Couch, and T. S. C. Project, Astrophys. J. 517, 565 (1999), arXiv: astro-ph/9812133.
D. H. Weinberg, M. J. Mortonson, D. J. Eisenstein, C. Hirata, A. G. Riess, and E. Rozo, Phys. Rep. 530, 87 (2013), arXiv: 1201.2434.
P. A. R. Ade, et al. (Planck Collaboration), Astron. Astrophys. 594, A17 (2016), arXiv: 1502.01592.
S. Alam, M. Ata, S. Bailey, F. Beutler, D. Bizyaev, J. A. Blazek, A. S. Bolton, J. R. Brownstein, A. Burden, C. H. Chuang, J. Comparat, A. J. Cuesta, K. S. Dawson, D. J. Eisenstein, S. Escoffier, H. Gil-Marín, J. N. Grieb, N. Hand, S. Ho, K. Kinemuchi, D. Kirkby, F. Kitaura, E. Malanushenko, V. Malanushenko, C. Maraston, C. K. McBride, R. C. Nichol, M. D. Olmstead, D. Oravetz, N. Padmanabhan, N. Palanque-Delabrouille, K. Pan, M. Pellejero-Ibanez, W. J. Percival, P. Petitjean, F. Prada, A. M. Price-Whelan, B. A. Reid, S. A. Rodríguez-Torres, N. A. Roe, A. J. Ross, N. P. Ross, G. Rossi, J. A. Rubiño-Martín, S. Saito, S. Salazar-Albornoz, L. Samushia, A. G. Sànchez, S. Satpathy, D. J. Schlegel, D. P. Schneider, C. G. Scóiccola, H. J. Seo, E. S. Sheldon, A. Simmons, A. Slosar, M. A. Strauss, M. E. C. Swanson, D. Thomas, J. L. Tinker, R. Tojeiro, M. V. Magaña, J. A. Vazquez, L. Verde, D. A. Wake, Y. Wang, D. H. Weinberg, M. White, W. M. Wood-Vasey, C. Yéche, I. Zehavi, Z. Zhai, and G. B. Zhao, Mon. Not. R. Astron. Soc. 470, 2617 (2017), arXiv: 1607.03155.
J. M. Bardeen, J. R. Bond, N. Kaiser, and A. S. Szalay, Astrophys. J. 304, 15 (1986).
V. de Lapparent, M. J. Geller, and J. P. Huchra, Astrophys. J. 302, L1 (1986).
J. P. Huchra, L. M. Macri, K. L. Masters, T. H. Jarrett, P. Berlind, M. Calkins, A. C. Crook, R. Cutri, P. Erdoğdu, E. Falco, T. George, C. M. Hutcheson, O. Lahav, J. Mader, J. D. Mink, N. Martimbeau, S. Schneider, M. Skrutskie, S. Tokarz, and M. Westover, Astrophys. J. Suppl. Ser. 199, 26 (2012), arXiv: 1108.0669.
M. Tegmark, et al. (The SDSS Collaboration), Astrophys. J. 606, 702 (2004), arXiv: astro-ph/0310725.
F. Marulli, et al. (The SDSS Collaboration), Astron. Astrophys. 557, A17 (2013), arXiv: 1303.2633.
N. Kaiser, Mon. Not. R. Astron. Soc. 227, 1 (1987).
W. E. Ballinger, J. A. Peacock, and A. F. Heavens, Mon. Not. R. Astron. Soc. 282, 877 (1996), arXiv: astro-ph/9605017.
D. J. Eisenstein, W. Hu, and M. Tegmark, Astrophys. J. 504, L57 (1998), arXiv: astro-ph/9805239.
C. Blake, and K. Glazebrook, Astrophys. J. 594, 665 (2003), arXiv: astro-ph/0301632.
H. J. Seo, and D. J. Eisenstein, Astrophys. J. 598, 720 (2003), arXiv: astro-ph/0307460.
M. Colless, B. A. Peterson, C. Jackson, J. A. Peacock, S. Cole, P. Norberg, I. K. Baldry, C. M. Baugh, J. Bland-Hawthorn, T. Bridges, R. Cannon, C. Collins, W. Couch, N. Cross, G. Dalton, R. De Propris, S. P. Driver, G. Efstathiou, R. S. Ellis, C. S. Frenk, K. Glazebrook, O. Lahav, I. Lewis, S. Lumsden, S. Maddox, D. Madgwick, W. Sutherland, and K. Taylor, arXiv: astro-ph/0306581.
F. Beutler, C. Blake, M. Colless, D. H. Jones, L. Staveley-Smith, L. Campbell, Q. Parker, W. Saunders, and F. Watson, Mon. Not. R. Astron. Soc. 416, 3017 (2011), arXiv: 1106.3366.
C. Blake, S. Brough, M. Colless, C. Contreras, W. Couch, S. Croom, T. Davis, M. J. Drinkwater, K. Forster, D. Gilbank, M. Gladders, K. Glazebrook, B. Jelliffe, R. J. Jurek, I. Li, B. Madore, D. C. Martin, K. Pimbblet, G. B. Poole, M. Pracy, R. Sharp, E. Wisnioski, D. Woods, T. K. Wyder, and H. K. C. Yee, Mon. Not. R. Astron. Soc. 415, 2876 (2011), arXiv: 1104.2948.
C. Blake, K. Glazebrook, T. M. Davis, S. Brough, M. Colless, C. Contreras, W. Couch, S. Croom, M. J. Drinkwater, K. Forster, D. Gilbank, M. Gladders, B. Jelliffe, R. J. Jurek, I. Li, B. Madore, D. C. Martin, K. Pimbblet, G. B. Poole, M. Pracy, R. Sharp, E. Wisnioski, D. Woods, T. K. Wyder, and H. K. C. Yee, Mon. Not. R. Astron. Soc. 418, 1725 (2011), arXiv: 1108.2637.
D. G. York, et al. (The SDSS Collaboration), Astron. J. 120, 1579 (2000), arXiv: astro-ph/0006396.
D. J. Eisenstein, I. Zehavi, D. W. Hogg, R. Scoccimarro, M. R. Blanton, R. C. Nichol, R. Scranton, H. J. Seo, M. Tegmark, Z. Zheng, S. F. Anderson, J. Annis, N. Bahcall, J. Brinkmann, S. Burles, F. J. Castander, A. Connolly, I. Csabai, M. Doi, M. Fukugita, J. A. Frieman, K. Glazebrook, J. E. Gunn, J. S. Hendry, G. Hennessy, Z. Ivezić, S. Kent, G. R. Knapp, H. Lin, Y. S. Loh, R. H. Lupton, B. Margon, T. A. McKay, A. Meiksin, J. A. Munn, A. Pope, M. W. Richmond, D. Schlegel, D. P. Schneider, K. Shimasaku, C. Stoughton, M. A. Strauss, M. SubbaRao, A. S. Szalay, I. Szapudi, D. L. Tucker, B. Yanny, and D. G. York, Astrophys. J. 633, 560 (2005), arXiv: astroph/0501171.
W. J. Percival, S. Cole, D. J. Eisenstein, R. C. Nichol, J. A. Peacock, A. C. Pope, and A. S. Szalay, Mon. Not. R. Astron. Soc. 381, 1053 (2007), arXiv: 0705.3323.
L. Anderson, et al. (The SDSS Collaboration), Mon. Not. R. Astron. Soc. 427, 3435 (2012), arXiv: 1203.6594.
A. G. Sánchez, C. G. Scóccola, A. J. Ross, W. Percival, M. Manera, F. Montesano, X. Mazzalay, A. J. Cuesta, D. J. Eisenstein, E. Kazin, C. K. McBride, K. Mehta, A. D. Montero-Dorta, N. Padmanabhan, F. Prada, J. A. Rubiño-Martín, R. Tojeiro, X. Xu, M. V. Magaña, E. Aubourg, N. A. Bahcall, S. Bailey, D. Bizyaev, A. S. Bolton, H. Brewington, J. Brinkmann, J. R. Brownstein, J. R. Gott, J. C. Hamilton, S. Ho, K. Honscheid, A. Labatie, E. Malanushenko, V. Malanushenko, C. Maraston, D. Muna, R. C. Nichol, D. Oravetz, K. Pan, N. P. Ross, N. A. Roe, B. A. Reid, D. J. Schlegel, A. Shelden, D. P. Schneider, A. Simmons, R. Skibba, S. Snedden, D. Thomas, J. Tinker, D. A. Wake, B. A. Weaver, D. H. Weinberg, M. White, I. Zehavi, and G. Zhao, Mon. Not. R. Astron. Soc. 425, 415 (2012), arXiv: 1203.6616.
A. G. Sánchez, E. A. Kazin, F. Beutler, C. H. Chuang, A. J. Cuesta, D. J. Eisenstein, M. Manera, F. Montesano, R. C. Nichol, N. Padmanabhan, W. Percival, F. Prada, A. J. Ross, D. J. Schlegel, J. Tinker, R. Tojeiro, D. H. Weinberg, X. Xu, J. Brinkmann, J. R. Brownstein, D. P. Schneider, and D. Thomas, Mon. Not. R. Astron. Soc. 433, 1202 (2013), arXiv: 1303.4396.
L. Anderson, Aubourg, S. Bailey, F. Beutler, V. Bhardwaj, M. Blanton, A. S. Bolton, J. Brinkmann, J. R. Brownstein, A. Burden, C. H. Chuang, A. J. Cuesta, K. S. Dawson, D. J. Eisenstein, S. Escoffier, J. E. Gunn, H. Guo, S. Ho, K. Honscheid, C. Howlett, D. Kirkby, R. H. Lupton, M. Manera, C. Maraston, C. K. McBride, O. Mena, F. Montesano, R. C. Nichol, S. E. Nuza, M. D. Olmstead, N. Padmanabhan, N. Palanque-Delabrouille, J. Parejko, W. J. Percival, P. Petitjean, F. Prada, A. M. Price-Whelan, B. Reid, N. A. Roe, A. J. Ross, N. P. Ross, C. G. Sabiu, S. Saito, L. Samushia, A. G. Sánchez, D. J. Schlegel, D. P. Schneider, C. G. Scoccola, H. J. Seo, R. A. Skibba, M. A. Strauss, M. E. C. Swanson, D. Thomas, J. L. Tinker, R. Tojeiro, M. V. Magaña, L. Verde, D. A. Wake, B. A. Weaver, D. H. Weinberg, M. White, X. Xu, C. Yéche, I. Zehavi, and G. B. Zhao, Mon. Not. R. Astron. Soc. 441, 24 (2014), arXiv: 1312.4877.
L. Samushia, B. A. Reid, M. White, W. J. Percival, A. J. Cuesta, G. B. Zhao, A. J. Ross, M. Manera, É. Aubourg, F. Beutler, J. Brinkmann, J. R. Brownstein, K. S. Dawson, D. J. Eisenstein, S. Ho, K. Honscheid, C. Maraston, F. Montesano, R. C. Nichol, N. A. Roe, N. P. Ross, A. G. Sánchez, D. J. Schlegel, D. P. Schneider, A. Streblyanska, D. Thomas, J. L. Tinker, D. A. Wake, B. A. Weaver, and I. Zehavi, Mon. Not. R. Astron. Soc. 439, 3504 (2014), arXiv: 1312.4899.
A. J. Ross, L. Samushia, C. Howlett, W. J. Percival, A. Burden, and M. Manera, Mon. Not. R. Astron. Soc. 449, 835 (2015), arXiv: 1409.3242.
F. Beutler, H. J. Seo, S. Saito, C. H. Chuang, A. J. Cuesta, D. J. Eisenstein, H. Gil-Marín, J. N. Grieb, N. Hand, F. S. Kitaura, C. Modi, R. C. Nichol, M. D. Olmstead, W. J. Percival, F. Prada, A. G. Sánchez, S. Rodriguez-Torres, A. J. Ross, N. P. Ross, D. P. Schneider, J. Tinker, R. Tojeiro, and M. Vargas-Magaña, Mon. Not. R. Astron. Soc. 466, 2242 (2017), arXiv: 1607.03150.
A. G. Sánchez, R. Scoccimarro, M. Crocce, J. N. Grieb, S. Salazar-Albornoz, C. D. Vecchia, M. Lippich, F. Beutler, J. R. Brownstein, C. H. Chuang, D. J. Eisenstein, F. S. Kitaura, M. D. Olmstead, W. J. Percival, F. Prada, S. Rodríguez-Torres, A. J. Ross, L. Samushia, H. J. Seo, J. Tinker, R. Tojeiro, M. Vargas-Magaña, Y. Wang, and G. B. Zhao, Mon. Not. R. Astron. Soc. 464, 1640 (2017), arXiv: 1607.03147.
C. H. Chuang, M. Pellejero-Ibanez, S. Rodríguez-Torres, A. J. Ross, G. Zhao, Y. Wang, A. J. Cuesta, J. A. Rubiño-Martín, F. Prada, S. Alam, F. Beutler, D. J. Eisenstein, H. Gil-Marín, J. N. Grieb, S. Ho, F. S. Kitaura, W. J. Percival, G. Rossi, S. Salazar-Albornoz, L. Samushia, A. G. Sánchez, S. Satpathy, A. Slosar, D. Thomas, J. L. Tinker, R. Tojeiro, M. Vargas-Magaña, J. A. Vazquez, J. R. Brownstein, R. C. Nichol, and M. D. Olmstead, Mon. Not. R. Astron. Soc. 471, 2370 (2017), arXiv: 1607.03151.
Z. Slepian, D. J. Eisenstein, J. R. Brownstein, C. H. Chuang, H. Gil-Marín, S. Ho, F. S. Kitaura, W. J. Percival, A. J. Ross, G. Rossi, H. J. Seo, A. Slosar, and M. Vargas-Magaña, Mon. Not. R. Astron. Soc. 469, 1738 (2017), arXiv: 1607.06097.
C. G. Sabiu, D. F. Mota, C. Llinares, and C. Park, Astron. Astrophys. 592, A38 (2016), arXiv: 1603.05750.
C. G. Sabiu, B. Hoyle, J. Kim, and X. D. Li, Astrophys. J. Suppl. Ser. 242, 29 (2019), arXiv: 1901.00296.
B. Ryden, arXiv: astro-ph/9506028.
G. Lavaux, and B. D. Wandelt, Astrophys. J. 754, 109 (2012), arXiv: 1110.0345.
X. D. Li, C. Park, J. E. Forero-Romero, and J. Kim, Astrophys. J. 796, 137 (2014), arXiv: 1412.3564.
X. D. Li, C. Park, C. G. Sabiu, H. Park, C. Cheng, J. Kim, and S. E. Hong, Astrophys. J. 844, 91 (2017), arXiv: 1706.09853.
C. Alcock, and B. Paczyński, Nature 281, 358 (1979).
C. Marinoni, and A. Buzzi, Nature 468, 539 (2010).
X. D. Li, C. Park, C. G. Sabiu, and J. Kim, Mon. Not. R. Astron. Soc. 450, 807 (2015), arXiv: 1504.00740.
X. D. Li, C. Park, J. E. Forero-Romero, and J. Kim, Astrophys. J. 796, 137 (2014), arXiv: 1412.3564.
X. D. Li, C. G. Sabiu, C. Park, Y. Wang, G. Zhao, H. Park, A. Shafieloo, J. Kim, and S. E. Hong, Astrophys. J. 856, 88 (2018), arXiv: 1803.01851.
X. D. Li, H. Miao, X. Wang, X. Zhang, F. Fang, X. Luo, Q. G. Huang, and M. Li, Astrophys. J. 875, 92 (2019), arXiv: 1903.04757.
Z. Zhang, G. Gu, X. Wang, Y. H. Li, C. G. Sabiu, H. Park, H. Miao, X. Luo, F. Fang, and X. D. Li, Astrophys. J. 878, 137 (2019), arXiv: 1902.09794.
F. Fang, J. Forero-Romero, G. Rossi, X. D. Li, and L. L. Feng, Mon. Not. R. Astron. Soc. 485, 5276 (2019), arXiv: 1809.00438.
D. K. Ramanah, G. Lavaux, J. Jasche, and B. D. Wandelt, Astron. Astrophys. 621, A69 (2019), arXiv: 1808.07496.
J. Schmelzle, A. Lucchi, T. Kacprzak, A. Amara, R. Sgier, A. Réfrégier, and T. Hofmann, arXiv: 1707.05167.
A. Gupta, J. M. Z. Matilla, D. Hsu, and Z. Haiman, Phys. Rev. D 97, 103515 (2018), arXiv: 1802.01212.
O. M. Springer, E. O. Ofek, Y. Weiss, and J. Merten, Mon. Not. R. Astron. Soc. 491, 5301 (2019), arXiv: 1808.07491.
J. Fluri, T. Kacprzak, A. Lucchi, A. Refregier, A. Amara, T. Hofmann, and A. Schneider, arXiv: 1906.03156.
N. Jeffrey, F. Lanusse, O. Lahav, and J.-L. Starck, arXiv: 1908.00543.
J. Merten, C. Giocoli, M. Baldi, M. Meneghetti, A. Peel, F. Lalande, J. L. Starck, and V. Pettorino, Mon. Not. R. Astron. Soc. 487, 104 (2019), arXiv: 1810.11027.
A. Peel, F. Lalande, J. L. Starck, V. Pettorino, J. Merten, C. Giocoli, M. Meneghetti, and M. Baldi, Phys. Rev. D 100, 023508 (2019), arXiv: 1810.11030.
M. Tewes, T. Kuntzer, R. Nakajima, F. Courbin, H. Hildebrandt, and T. Schrabback, Astron. Astrophys. 621, A36 (2019), arXiv: 1807.02120.
J. Caldeira, W. L. K. Wu, B. Nord, C. Avestruz, S. Trivedi, and K. T. Story, arXiv: 1810.01483.
A. C. Rodríguez, T. Kacprzak, A. Lucchi, A. Amara, R. Sgier, J. Fluri, T. Hofmann, and A. Réfrégier, Comput. Astrophys. 5, 4 (2018), arXiv: 1801.09070.
N. Perraudin, M. Defferrard, T. Kacprzak, and R. Sgier, Astron. Comput. 27, 130 (2019), arXiv: 1810.12186.
M. Münchmeyer, and K. M. Smith, arXiv: 1905.05846.
A. Mishra, P. Reddy, and R. Nigam, arXiv: 1908.04682.
M. T. Soumagnac, F. B. Abdalla, O. Lahav, D. Kirk, I. Sevilla, E. Bertin, B. T. P. Rowe, J. Annis, M. T. Busha, L. N. Da Costa, J. A. Frieman, E. Gaztanaga, M. Jarvis, H. Lin, W. J. Percival, B. X. Santiago, C. G. Sabiu, R. H. Wechsler, L. Wolz, and B. Yanny, Mon. Not. R. Astron. Soc. 450, 666 (2015), arXiv: 1306.5236.
L. Lucie-Smith, H. V. Peiris, A. Pontzen, and M. Lochner, Mon. Not. R. Astron. Soc. 479, 3405 (2018), arXiv: 1802.04271.
C. Modi, Y. Feng, and U. Seljak, J. Cosmol. Astropart. Phys., 1810, 28 (2018).
P. Berger, and G. Stein, Mon. Not. R. Astron. Soc. 482, 2861 (2019), arXiv: 1805.04537.
S. He, Y. Li, Y. Feng, S. Ho, S. Ravanbakhsh, W. Chen, and B. Póczos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 116, 13825 (2019), arXiv: 1811.06533.
L. Lucie-Smith, H. V. Peiris, and A. Pontzen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 490, 331 (2019), arXiv: 1906.06339.
D. N. Pfeffer, P. C. Breysse, and G. Stein, arXiv: 1905.10376.
D. Kodi Ramanah, T. Charnock, and G. Lavaux, Phys. Rev. D 100, 043515 (2019), arXiv: 1903.10524.
T. Tröster, C. Ferguson, J. Harnois-Déraps, and I. G. McCarthy, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 487, L24 (2019), arXiv: 1903.12173.
X. Y. Zhang, Y. F. Wang, W. Zhang, Y. Q. Sun, S. Y. He, G. Contardo, F. Villaescusa-Navarro, and S. Ho, arXiv: 1902.05965.
C. Dreissigacker, R. Sharma, C. Messenger, R. Zhao, and R. Prix, Phys. Rev. D 100, 044009 (2019), arXiv: 1904.13291.
T. D. Gebhard, N. Kilbertus, I. Harry, and B. Schölkopf, Phys. Rev. D 100, 063015 (2019), arXiv: 1904.08693.
P. La Plante, and M. Ntampaka, J. Astrophys. 810, 110 (2018).
N. Gillet, A. Mesinger, B. Greig, A. Liu, and G. Ucci, Mon. Not. R. Astron. Soc. 484, 282 (2019), arXiv: 1805.02699.
S. Hassan, A. Liu, S. Kohn, and P. L. Plante, Mon. Not. R. Astron. Soc. 483, 2524 (2018), arXiv: 1807.03317.
J. Chardin, G. Uhlrich, D. Aubert, N. Deparis, N. Gillet, P. Ocvirk, and J. Lewis, arXiv: 1905.06958.
S. Hassan, S. Andrianomena, and C. Doughty, Mon. Not. R. Astron. Soc. 494, 5761 (2020), arXiv: 1907.07787.
M. Lochner, J. D. McEwen, H. V. Peiris, O. Lahav, and M. K. Winter, Astrophys. J. Suppl. Ser. 225, 31 (2016), arXiv: 1603.00882.
A. Moss, arXiv: 1810.06441.
E. E. O. Ishida, R. Beck, S. González-Gaitán, R. S. de Souza, A. Krone-Martins, J. W. Barrett, N. Kennamer, R. Vilalta, J. M. Burgess, B. Quint, A. Z. Vitorelli, A. Mahabal, and E. Gangler, Mon. Not. R. Astron. Soc. 483, 2 (2019), arXiv: 1804.03765.
S.-Y. Li, Y.-L. Li, and T.-J. Zhang, arXiv: 1907.00568.
D. Muthukrishna, D. Parkinson, and B. Tucker, arXiv: 1903.02557.
P. Mehta, M. Bukov, C. H. Wang, A. G. R. Day, C. Richardson, C. K. Fisher, and D. J. Schwab, Phys. Rep. 810, 1 (2019), arXiv: 1803.08823.
W. D. Jennings, C. A. Watkinson, F. B. Abdalla, and J. D. McEwen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 483, 2907 (2019), arXiv: 1811.09141.
G. Carleo, I. Cirac, K. Cranmer, L. Daudet, M. Schuld, N. Tishby, L. Vogt-Maranto, and L. Zdeborov, arXiv: 1903.10563.
M. Ntampaka, C. Avestruz, S. Boada, J. Caldeira, J. Cisewski-Kehe, R. Di Stefano, C. Dvorkin, A. E. Evrard, A. Farahi, D. Finkbeiner, S. Genel, A. Goodman, A. Goulding, S. Ho, A. Kosowsky, P. La Plante, F. Lanusse, M. Lochner, R. Mandelbaum, D. Nagai, J. A. Newman, B. Nord, J. E. G. Peek, A. Peel, B. Poczos, M. M. Rau, A. Siemiginowska, D. J. Sutherland, H. Trac, and B. Wandelt, arXiv: 1902.10159.
S. Ravanbakhsh, J. Oliva, S. Fromenteau, L. C. Price, S. Ho, J. Schneider, and B. Poczos, arXiv: 1711.02033.
A. Mathuriya, D. Bard, P. Mendygral, L. Meadows, J. Arnemann, L. Shao, S. Y. He, T. Karna, D. N. Moise, S. J. Pennycook, K. Maschoff, J. Sewall, N. Kumar, S. Ho, M. Ringenburg, Prabhat, and V. Lee, arXiv: 1808.04728.
S. Tassev, and M. Zaldarriaga, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2012(10), 006 (2012), arXiv: 1203.6066.
J. Koda, C. Blake, F. Beutler, E. Kazin, and F. Marin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 459, 2118 (2016), arXiv: 1507.05329.
A. Klypin, G. Yepes, S. Gottlöber, F. Prada, and S. Heß, Mon. Not. R. Astron. Soc. 457, 4340 (2016), arXiv: 1411.4001.
D. P. Kingma, and J. Ba, arXiv: 1412.6980.
A. G. Riess, L. M. Macri, S. L. Hoffmann, D. Scolnic, S. Casertano, A. V. Filippenko, B. E. Tucker, M. J. Reid, D. O. Jones, and J. M. Silverman, Astrophys. J. 826, 56 (2016)
Y. Wang, L. Xu, and G. B. Zhao, Astrophys. J. 849, 84 (2017), arXiv: 1706.09149.
Z. Zhao, and S. Wang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 61, 039811 (2018), arXiv: 1710.04848.
H. L. Li, L. Feng, J. F. Zhang, and X. Zhang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 120411 (2019), arXiv: 1812.00319.
T. P. Sotiriou, and V. Faraoni, Rev. Mod. Phys. 82, 451 (2010), arXiv: 0805.1726.
S. Tsujikawa, arXiv: 1004.1493.
B. P. Abbott, et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), Phys. Rev. Lett. 116, 241103 (2016), arXiv: 1606.04855.
H. Zheng, L.-F. Wei, H. Wen, and F. Y. Li, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 61, 079531 (2018).
J. Li, Z.-C. Che, and Q.-G. Huang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 110421 (2019), arXiv: 1907.09794.
X. Zhang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 110431 (2019), arXiv: 1905.11122.
S. D. M. White, and M. J. Rees, Mon. Not. R. Astron. Soc. 183, 341 (1978).
A. Dressler, Astrophys. J. 236, 351 (1980).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
XDL acknowledges support from the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11803094), and the Science and Technology Program of Guangzhou, China (Grant No. 202002030360). J. E. F-R acknowledges support from COLCIENCIAS (Contract No. 287-2016, Project 1204-712-50459). CGS acknowledges support from the National Research Foundation (Grant Nos. 2017R1D1A1B03034900, 2017R1A2B2004644, and 2017R1A4A1015178). ZL acknowledges support from the Project for New Faculty of Shanghai JiaoTong University (Grant No. AF0720053), the National Science Foundation of China (Grant Nos. 11533006, and 11433001), and the National Basic Research Program of China (Grant No. 2015CB857000). We thank Prof. Kwan-Chuen Chan, Dr. Cheng Cheng, Prof. ZhiQi Huang, Dr. Yin Li, Mr. GuangCong Wang and Prof. Xin Wang for helpful discussions. XDL thanks Mr. ZiYong Wu and Mr. XiaoLin Luo for kind helps. We acknowledge the use of Kunlun cluster located in School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Pan, S., Liu, M., Forero-Romero, J. et al. Cosmological parameter estimation from large-scale structure deep learning. Sci. China Phys. Mech. Astron. 63, 110412 (2020). https://doi.org/10.1007/s11433-020-1586-3
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-020-1586-3