光通信ソリューション

設計最適化・AI活用

設計最適化・AI活用の概要

最適化手法やAIを活用したソリューションについてご紹介します。直感的な性能把握が難しく、設計パラメータの多い微細構造を有するデバイスの設計に対して、最適化アルゴリズムやAIを活用することで、設計工数の削減や性能向上が期待されます。

フォトニクス回路の設計最適化

最適化アルゴリズムを用いて、Y分岐シリコン導波路の設計を最適化します。設計変数（調整可能な変数）と目的関数（最大化または最小化したい関数）を定義の上、最適化アルゴリズムの選択や条件設定などを行い、最適化のルーチンを自動化します。直感的には到達の困難な良好な性能を実現できる可能性がある他、必要なマンパワーの削減や設計効率の向上にも貢献します。

FDTD計算負荷を軽減する高度最適化

最適化プロセスを効率化するために、解析時間が異なる高信頼度モデルと低信頼度モデルを適切に使い分けます。MFEGO（Multi-fidelity Efficient Global Optimization）という最適化アルゴリズムでは、AIにより自動的に細かいメッシュを持つ高信頼度モデルと粗いメッシュを持つ低信頼度モデルを切り替えながら最適化を行うことができます。特に、計算負荷が高いFDTD法を使用する際には、このアプローチが計算コストの削減と効率の向上に大きく寄与します。

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