Εργασία 02: Νανούρης Νικόλαος

Μέρος 1

 

     Παραθέτουμε το αρχείο .arff το οποίο χρησιμοποιήσαμε, αφού πρώτα περάσαμε τα δεδομένα μας σε ένα .xls αρχείο:

binaries_arff

     Το αρχείο αυτό αποτελείται από 48 πρότυπα (instances) και 4 μεταβλητές (attributes) από τις οποίες οι 3 είναι ποσοτικές (numeric) και μόνο η μια ποιοτική (nominal).

 

Μέρος 2

 

     Στο παρόν παράδειγμα έχουμε καταχωρήσει 4 χαρακτηριστικές παραμέτρους 48 διπλών αστρικών συστημάτων (αστέρες που περιστρέφονται γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους). Η πρώτη από αυτές είναι η τροχιακή περίοδος σε ημέρες (ποσοτική), ενώ η δεύτερη σχετίζεται με μια παράμετρο που εκφράζει τον τύπο του εξωτερικού περιβλήματος των μελών (περίβλημα μεταφοράς – C και περίβλημα ακτινοβολίας – R). Ο συνδυασμός του περιβλήματος των μελών κάθε συστήματος (C-C, R-C και R-R) τέθηκε ως η δεύτερη μεταβλητή (ποιοτική). Οι δύο τελευταίες μεταβλητές του αρχείο μας περιλαμβάνουν την ακτίνα του πρωτεύοντος (βαρύτερου) και δευτερεύοντος αστέρα αντίστοιχα με μονάδα την ηλιακή ακτίνα (ποσοτικές).

 

     Τα συστήματα του αρχείου μας δεν είναι τυχαία επιλεγμένα, αλλά χαρακτηρίζονται ως βραχυπερίοδα, καθώς διαθέτουν μικρή τροχιακή περίοδο (μέχρι και 1.2 ημέρες περίπου). Επίσης έγινε προσπάθεια να μην υπάρχουν προφανείς (ήδη γνωστές) συσχετίσεις μεταξύ των μεταβλητών και για το λόγο αυτό αποφύγαμε να εισάγουμε παραμέτρους όπως η μάζα των μελών (υπάρχουν εμπειρικοί νόμοι συσχέτισης μάζας-ακτίνας) και η ενεργός θερμοκρασίας τους (καθορίζει σε σημαντικό βαθμό το είδος του περιβλήματος).

 

     Εκείνο το οποίο προσπαθούμε να επιτύχουμε στην παρούσα άσκηση είναι η μελέτη της κατανομής των αστρικών συστημάτων του επιλεγμένου δείγματος ανάλογα με το είδος του περιβλήματος των μελών σε σχέση με όλες τις υπόλοιπες παραμέτρους. Επομένως, το είδος του περιβλήματος τίθεται ως η (κύρια) μεταβλητή στόχος (class).

 

     Σε πρώτη φάση ελέγχουμε το ποσοστό κάθε ομάδας μελών κοινού συνδυασμού περιβλημάτων που περιέχεται στο δείγμα μας. Παρατηρούμε ότι 18 από αυτά περιλαμβάνουν αστέρες περιβλήματος μεταφοράς (σκούρο μπλέ χρώμα), 25 περιλαμβάνουν αστέρες περιβλήματος ακτινοβολίας (κόκκινο χρώμα) και μόλις 5 περιλαμβάνουν αστέρες και των δύο τύπων (γαλάζιο χρώμα). Στη συνέχεια, μελετάμε την κατανομή της ακτίνας μαζί με το είδος του περιβλήματος των αστέρων μελών στα εξεταζόμενα συστήματα. Αρκετά ενδιαφέρον είναι το συμπέρασμα της παρουσίας αστέρων μικρής ακτίνας σε όλα τα συστήματα αστέρων περιβλήματος μεταφοράς και της συντριπτικής κυριαρχίας των μεγαλύτερων αστέρων στα συστήματα αστέρων περιβλήματος ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, παρατίθεται η κατανομή αυτή για τους δευτερεύοντες αστέρες:

 

clip_image0011

     Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα είναι επίσης η αποκλειστική παρουσία αστέρων περιβήματος μεταφοράς σε συστήματα πολύ μικρής περιόδου (μέχρι 0.5 ημέρες περίπου) και της από κοινού κατανομής των συστημάτων όλων των δυνατών συνδυασμών περιβλήματος σε όλο το υπόλοιπο εύρος της τροχιακής περιόδου, όπως εύκολα φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα:

clip_image0024

     Τα παραπάνω αποτελέσματα φαίνονται εύκολα και στα διαγράμματα συσχέτισης μεταξύ όλων των υπό μελέτη μεταβλητών, δυνατότητα που μας παρέχει το λογισμικό weka. Χαρακτηριστικότερη περίπτωση είναι η κάλυψη μιας συγκεκριμένης και μόνο περιοχής του καρτεσιανού επιπέδου από τα εξεταζόμενα συστήματα κατά την απεικόνιση της τροχιακής περιόδου ως προς την ακτίνα των αστέρων που παίζουν το ρόλο του πρωτεύοντα. Πιο συγκεκριμένα, εκείνο το οποίο παρατηρούμε είναι η απαγορευτική ύπαρξη των μεγάλων σε μέγεθος αστέρων σε συστήματα μεγάλης σχετικά περιόδου και η συσπείρωση όλων των αστέρων περιβλήματος μεταφοράς στα έντονα βραχυπερίοδα συστήματα:

clip_image0033

     Τέλος, ένα από τα πιο ενδιαφέροντα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης αποτελεί η συσχέτιση της ακτίνας μεταξύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος αστέρα σε κάθε σύστημα. Η γραμμική σχέση που αποκαλύπτεται μας υποδεικνύει ότι σε κάθε σύστημα ή ακτίνα του πρωτεύοντος αστέρα είναι περίπου 1.3 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του δευτερεύοντος:

 

clip_image0042

     Είναι σημαντικό να σημειώσουμε πως οι φυσικές παράμετροι των μελών κάθε συστήματος δεν αναμένεται να έχουν κάποια σχέση μεταξύ τους (με εξαίρεση ορισμένες εξελικτικές καταστάσεις). Ακόμα και η επιλεκτικότητα του δείγματος κυρίως σε λαμπρά άστρα (όπως τις περισσότερες φορές συμβαίνει για ευνόητους λόγους) δεν είναι ικανή να οδηγήσει πιο πάνω συμπέρασμα.

Advertisements

One response to “Εργασία 02: Νανούρης Νικόλαος

  1. Δεν έχω λόγια, άριστα 5/5

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s