設計最適化・AI活用

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。

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。