Scalable analysis and visualization of high-dimensional astronomical data sets

Promotie: mw. B.J. Ferdosi, 13.15 uur, Doopsgezinde Kerk, Oude Boteringestraat 33, Groningen

Proefschrift: Scalable analysis and visualization of high-dimensional astronomical data sets

Promotor(s): prof.dr. J.B.T.M. Roerdink, prof.dr. S.C. Trager, prof.dr. J.M. van der Hulst

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Visueel-analytische computerapplicatie voor astronomische gegevens

Promovenda Bilkis Ferdosi analyseerde en ontwikkelde methoden voor het ontwerp van een visueel-analytische computerapplicatie voor astronomische gegevens die gebruik maakt van een groot aanrakingsgevoelig beeldscherm.

Bilkis Ferdosi presenteert in haar proefschrift visuele rekenmethoden voor astronomische gegevensverzamelingen. Hierbij staan twee problemen centraal: aan de ene kant de enorme omvang van de gegevens, en aan de andere kant de hoge dimensionaliteit van deze gegevens.

Het probleem van de grote gegevensomvang pakte Ferdosi aan via de schatting van dichtheden. Ze vergeleek diverse schattingsmethoden om een geschikte techniek te vinden die efficiënt berekenbaar is, een nauwkeurige dichtheidsschatting geeft, en bruikbaar is in latere stadia van de analyse. Vervolgens ontwikkelde ze een interactieve methode om relevante deelgebieden van de gegevensruimte te vinden. Deze methode maakt direct gebruik van morfologische eigenschappen van objectverdelingen en wordt gebruikt om clusters van objecten te vinden. De methode bleek in staat om een aantal bekende astronomische relaties rechtstreeks uit de gegevens terug te vinden, met weinig of geen gebruik van a priori aannamen.

Via bovengenoemde methode kunnen interessante deelgebieden van willekeurige dimensie geïdentificeerd worden. Echter, het visualiseren van zulke hoogdimensionale structuren op een inzichtelijke manier is allesbehalve eenvoudig. Daartoe Ontwikkelde Ferdosi algoritmen voor het herordenen van dimensies in twee veelgebruikte visualisatietechnieken, de parallelle coördinatenafbeelding en de scatterplot-matrix. Het effect van de herordening is dat hoogdimensionale structuren (indien aanwezig) duidelijker waarneembaar zijn. Tenslotte heeft Ferdosi alle ontwikkelde methoden gecombineerd in het ontwerp van een visueel-analytische computerapplicatie voor astronomische gegevens die gebruik maakt van een groot aanrakingsgevoelig beeldscherm.

Bilkis Ferdosi (Bangladesh, 1974) studeerde computervisualisatie in Magdenburg, Duitsland en voerde haar promotieonderzoek uit bij het Johann Bernoulli Instituut voor Wiskunde en Informatie van de RUG. Het werd gefinancierd door NWO. Na haar promotie wordt ze assistant professor bij de afdeling Computer Science and Engineering van de Shahjalal University of Science and Technology in Sylhet, Bangladesh.