深度學(xué)習(xí)在光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用為光子學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。未來，隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信它將在光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

講師介紹

主講老師來自全國重點(diǎn)大學(xué)、國家“985工程”物理與信息交叉學(xué)科專業(yè)，有多年的機(jī)器學(xué)習(xí)和課題組科研經(jīng)歷！研究方向涉及光學(xué)設(shè)計(jì)與物理學(xué)，深度學(xué)習(xí)，機(jī)器學(xué)習(xí)等交叉領(lǐng)域。有著豐富知識(shí)積累和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。參與國自然科學(xué)基金項(xiàng)目多項(xiàng)等，包括發(fā)表SCI論文十余篇，國家發(fā)明專利一項(xiàng)！擔(dān)任過MDPI旗下等多個(gè)期刊的審稿人。

課程目標(biāo)

1.深度學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)的培養(yǎng)目標(biāo)主要集中在培養(yǎng)具備扎實(shí)光學(xué)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)的高級(jí)專業(yè)人才。他們不僅需要熟悉傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)的原理和方法，還需要掌握深度學(xué)習(xí)算法的原理和應(yīng)用，能夠運(yùn)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

2. 學(xué)習(xí)光學(xué)的幾何原理、電磁理論，熟悉光學(xué)成像系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。了解傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)值算法和參數(shù)優(yōu)化法。

3. 了解深度學(xué)習(xí)在可見光成像系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢，學(xué)會(huì)使用深度學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)完成簡單光學(xué)系統(tǒng)的搭建、光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化等。

4. 知道并了解深度學(xué)習(xí)不僅可以加速光學(xué)設(shè)計(jì)，同樣也可以利用光加速深度網(wǎng)絡(luò)的推理過程，全光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算速度比計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更快。

5. 熟悉深度學(xué)習(xí)的算法和框架，能夠運(yùn)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)超材料的光學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測、優(yōu)化和控制。

6. 了解深度學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)在光纖控束等領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，啟發(fā)創(chuàng)新性思維，推動(dòng)光學(xué)設(shè)計(jì)向更加智能化和自適應(yīng)的方向發(fā)展。

7. 在未來，深度學(xué)習(xí)在光學(xué)設(shè)計(jì)方面有望更加深入，利用深度學(xué)習(xí)解決非線性關(guān)系問題的優(yōu)勢，結(jié)合調(diào)制傳遞函數(shù)、光學(xué)像差、偏振像差等光學(xué)系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)從初始結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)到特定的光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，甚至利用深度學(xué)習(xí)在圖像處理等方面的發(fā)展，可能做到從光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光學(xué)系統(tǒng)成像、圖像處理和分析整個(gè)過程的學(xué)習(xí)優(yōu)化。

8. 隨著光學(xué)設(shè)計(jì)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，深度學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)人才也將面臨更加廣闊的職業(yè)發(fā)展空間。他們可以在光通信、生物醫(yī)學(xué)、智能制造、機(jī)器視覺等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新做出積極貢獻(xiàn)。

授課內(nèi)容

第一天 光學(xué)基礎(chǔ)

第一節(jié) 深度學(xué)習(xí)與光學(xué)設(shè)計(jì) 

1.1 光學(xué)設(shè)計(jì)概述 

1.2 深度學(xué)習(xí)在成像光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用 

1.3 深度學(xué)習(xí)在光子器件的應(yīng)用 

1.4 深度學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢 

1.5 深度學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)