Scheda ENIGMA - I FINAL




Informazioni generali

Empirical Noise Identificator and Generator for Multi-wavelength Astronomical Images

ENIGMA - I

Progetto

RSN5

Attività: Nuova; Data inizio: 2024; Data fine: 2026

ivano.baronchelli ivano.baronchelli@inaf.it

L'imaging interferometrico affronterà presto un collo di bottiglia critico: l'elaborazione dati è complessa e time-consuming, specialmente per i telescopi di prossima generazione come ALMA (dopo il prossimo upgrade WSU) e SKA. Il machine-learning (ML) offre una soluzione, ma un training efficace richiede dati il più possibile puliti dal rumore. Le simulazioni attuali, basate su modelli teorici del rumore, mancano della complessità del mondo reale, in particolare dei pattern di rumore imprevedibili, tipici dell'interferometria. Proponiamo un approccio empirico per isolare e replicare questi pattern, portando a dati di training più realistici. Ciò rivoluzionerà la velocità e la precisione dell'elaborazione delle immagini, liberando il pieno potenziale delle facility di prossima generazione.

Interferometric imaging faces a growing bottleneck: complex and time-consuming data processing, especially for next-generation telescopes like ALMA (after the upcoming wideband sensitivity upgrade, WSU) and SKA. Machine learning (ML) offers a solution, but training requires robust, denoised ground truth data for comparison. Current simulations, based on theoretical models of noise, lack real-world complexity, particularly the unpredictable noise patterns prevalent in interferometry. We propose an innovative, empirical approach to capture and replicate these often-missed noise patterns, leading to more realistic training data for ML algorithms. This will revolutionize image processing speeds and accuracy, unlocking the full potential of next-generation facilities.

Tecnologie Informatiche e software


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 4
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
IRA BOLOGNA 2 0 0 0 0 0.20 0.60 0.60 0 0.00
Totali 2 0 0.00 0.00 0.00 0.20 0.60 0.60 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 5
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 ESO Garching - INAF IRA 0 0 0 0.30 0.30 0.30 0.00
2 UniPd - INAF IRA 0.30 0.30 0.30 0 0 0 0.00
3 UniNa - INAF OACN 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
4 UNIBO-IRA BOLOGNA 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
5 UNITN-O.A. Padova 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
Totali 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.3847/1538-4365/ac250c Titolo: Identification of Single Spectral Lines in Large Spectroscopic Surveys Using UMLAUT: an Unsupervised Machine-learning Algorithm Based on Unbiased Topology Autori:Baronchelli, I. and Scarlata, C. M. and Rodríguez-Muñoz, L. and Bonato, M. and Morselli, L. and Vacc .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: American Astronomical Society
2 10.3847/1538-4365/ab9a3a Titolo: Identification of Single Spectral Lines through Supervised Machine Learning in a Large HST Survey (WISP): A Pilot Study for Euclid and WFIRST Autori:Baronchelli, I. and Scarlata, C. M. and Rodighiero, G. and Rodríguez-Muñoz, L. and Bonato, M. and Ba .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: American Astronomical Society
3 10.48550/arXiv.2311.10657 Titolo: A BRAIN study to tackle image analysis with artificial intelligence in the ALMA 2030 era. Autori: Guglielmetti et al.
4 10.3390/psf2022005050 Titolo: Bayesian and Machine Learning Methods in the Big Data Era for Astronomical Imaging Autori:Guglielmetti, Fabrizia and Arras, Philipp and Delli Veneri, Michele and Enßlin, Torsten and Longo, .... Publisher:MDPI Rivista: MDPI
5 10.5281/zenodo.10221272 Titolo: A BRAIN study to tackle imaging with artificial intelligence in the ALMA2030 era. Autori: Guglielmetti et al.
6 10.1093/mnras/stac3314 Titolo: 3D detection and characterization of ALMA sources through deep learning Autori:Delli Veneri, Michele and Tychoniec, Łukasz and Guglielmetti, Fabrizia and Longo, Giuseppe and Villa .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Oxford University Press (OUP)



Informazioni Pubbliche

<p>Observational astronomy;&nbsp;Galactic and extragalactic astronomy<br></p>

<p>The team is essentially composed of INAF and INAF-associated personnel, who hold the leadership of the programme, with the addition of two external collaborators.<br></p>

<p>ALMA; SKA</p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 ivano.baronchelli ivano.baronchelli@inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE PI X X X X X X X OK
2 matteo.bonato bonato@ira.inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE ALMA data and simulations expert X X X X X X X OK
3 claudio.gheller claudio.gheller@inaf.it IRA BOLOGNA N PRIMO TECNOLOGO Astroinformatics and machine-learning techniques expert X X X X X X X OK
4 vincenzo.galluzzi vincenzo.galluzzi@inaf.it IRA BOLOGNA N RICERCATORE Data reduction and analysis expert X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 fabrizia.guglielmetti fgugliel@eso.org ESO Garching - INAF IRA N ESO Staff, ARC Scientist ALMA imaging and machine-learning techniques expert [0.3, 0.3, 0.3] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 erlis.ruli erlis.ruli@unipd.it UniPd - INAF IRA Y Professore associato Statistics expert [0.3, 0.3, 0.3] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 massimo.brescia massimo.brescia@inaf.it UniNa - INAF OACN Y Professore associato Astroinformatics expert [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
4 leonardo.trobbiani leonardo.trobbiani@inaf.it UNIBO-IRA BOLOGNA N Dottorando Data analyst [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
5 albino.perego albino.perego@unitn.it UNITN-O.A. Padova Y Professore Associato Mathematical methods and models expert [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

n/a


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Certi 2026 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Presun. 2026 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)