Ein Forschungsteam hat hat einen Aufsatz veröffentlicht In Aktuelle Meinung in der Festkörper- und Materialwissenschaft Hervorhebung der nächsten Generation von Forschungstrends, die Metaphotonik-Forschung mit künstlicher Intelligenz kombinieren.
Metalllinsen haben eine Revolution in der Optik ausgelöst, indem sie die herkömmliche Linsendicke drastisch auf ein Zehntausendstel reduzieren und gleichzeitig die Kontrolle über die Lichteigenschaften behalten. Bemerkenswert ist, dass die akademische Gemeinschaft damit begonnen hat, KI als Mapping-Tool zu nutzen, um Beziehungen zwischen Eingabe- und Ausgabedaten zu erkennen. In ihrem Artikel skizziert das Forschungsteam drei Schlüsseltrends, die sich aus der KI-gestützten Metaphotonik-Forschung ergeben.
Frühere Forschungsarbeiten mit Simulationen zur Entwicklung metamaterialbasierter Geräte waren zeitaufwändige Unternehmungen. Durch den Einsatz der KI-Technologie ist es den Forschern jedoch gelungen, schnelle Vorhersagen optischer Eigenschaften auf der Grundlage von Eingabedaten zu treffen und so erheblich Zeit und Energie zu sparen. Durch die Eingabe von Daten zu optischen Eigenschaften in KI-Systeme können Forscher nun optische Geräte mit gewünschten Eigenschaften entwerfen.
Im Bereich der optischen neuronalen Netze entsteht ein aufstrebendes Gebiet der optischen Computertechnologie, das darauf abzielt, KI mit Lichtgeschwindigkeit zu ermöglichen, indem Metamaterialien zur Umwandlung von Informationen in Licht verwendet werden.
Das Forschungsteam, bestehend aus Professor Junsuk Rho von der Fakultät für Maschinenbau, der Fakultät für Chemieingenieurwesen und der Fakultät für Elektrotechnik sowie Ph.D. Die Kandidaten Seokho Lee und Cherry Park von der Fakultät für Maschinenbau der Pohang University of Science and Technology (POSTECH) bieten eine neue Perspektive auf die Synergie zwischen KI und zukünftiger Metaphotonik-Forschung, indem sie optische neuronale Netze in Encoder klassifizieren, die für die Komprimierung und Abstraktion von Informationen verantwortlich sind und Decoder, die mit der Interpretation von Informationen beauftragt sind.
Das Team hob außerdem auf Metamaterialien basierende Metasensoren als einen Forschungstrend der nächsten Generation hervor. Metasensoren, Geräte, die Messdaten in Licht umwandeln und gleichzeitig verstärken, ermöglichen in Kombination mit KI eine bemerkenswert präzise und schnelle Datenanalyse. Diese Metasensoren sind in verschiedenen Bereichen vielversprechend, darunter Diagnose und Behandlung von Patienten, Umweltüberwachung, Sicherheit und darüber hinaus, da sie die hochdetaillierte Erkennung und Analyse von Daten ermöglichen.
Professor Junsuk Rho sagte: „Dieses Papier stellt die Entwicklung der Metaphotonik-Forschung dar, die vergangene, gegenwärtige und zukünftige Bestrebungen umfasst und von neuerer Forschung bis hin zu Herausforderungen und bevorstehenden Trends reicht. Wir erwarten weitere kreative und innovative Forschung, die sich die intrinsischen Eigenschaften von KI zunutze macht.“ Metamaterialien.
Mehr Informationen:
Seokho Lee et al, Kartierungsinformationen und Licht: Trends der KI-gestützten Metaphotonik, Aktuelle Meinung in der Festkörper- und Materialwissenschaft (2024). DOI: 10.1016/j.cossms.2024.101144