물리 독립 역설계와 전이 행렬 사용

역설계는 장치 설계에 대한 머신 러닝의 응용으로, 컴퓨터가 새로운 구조를 생성하고 성능으로부터 학습하며 설계자의 요구에 맞게 최적화할 수 있는 최대의 자유를 제공합니다. 기울기 기반 최적화기는 기울기를 효율적으로 계산하기 위해 부가 방법을 사용하여 이 접근 방식에 특히 매력적이며 유한 요소 및 유한 차분 물리 시뮬레이터와 함께 매우 성공적인 것으로 입증되었습니다. 여기에서는 정확하고 효율적인 시뮬레이터인 전이 행렬 방법에 대한 부가 최적화를 확장합니다. 우리는 이 다재다능성을 활용하여 물리와 무관한 역설계 프레임워크를 개발하고 이를 세 가지 뚜렷한 문제에 적용합니다. 각각은 기존 설계 방법에 상당한 도전 과제를 제공합니다: 광학, 압축 센싱을 위한 다변량 광학 요소 설계; 음향, 고성능 반소나 탐지 포탄 코팅 설계; 양자 역학, 조정 가능한 이중 밴드 패스 전자 에너지 필터 설계.