PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Machine Learning Science and Technology· 2026Q2

İki boyutlu sonlu kaynaklu reflektör tasarımı için sinir ağı yöntemleri

Neural network methods for two-dimensional finite-source reflector design

Roel Hacking, Lisa Kusch, Koondanibha Mitra, Martijn Anthonissen ve diğerleri

Kısa özet

Sonlu kaynaklardan gelen ışığı istenen uzak alan desenlerine dönüştüren 2B reflektörleri tasarlamak için bir sinir ağı yaklaşımı, dekonvolüsyon tabanlı bir referans yönteme göre 2-3 kat daha düşük hata ve 2 kat daha hızlı hesaplama sağlamıştır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Sonlu ışık kaynakları için 2B reflektör tasarlamak üzere bir sinir ağı yaklaşımı geliştirilmiştir.
  • Doğrudan değişken değiştirme kaybı ve ağ tabanlı kayıp olmak üzere iki farklı türevlenebilir kayıp fonksiyonu tanıtılmıştır.
  • Sinir ağı yöntemi, dekonvolüsyon referans yöntemine göre önemli ölçüde daha düşük hatalar (%2-3 mertebe) elde etmiştir.
  • Sinir ağı yaklaşımı aynı zamanda önemli ölçüde daha hızlıdır; referans yöntemin yüzlerce saniyesine karşılık saniyeler gerektirmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract We address the inverse problem of designing two-dimensional reflectors that transform light from a finite, extended source into a prescribed far-field distribution. We propose a neural-network parameterization of the reflector height and develop two differentiable objective functions: (i) a direct change-of-variables loss that pushes the source distribution through the learned inverse mapping, and (ii) a mesh-based loss that maps a target-space grid back to the source, integrates over intersections, and remains continuous even when the source is discontinuous. Gradients are obtained via automatic differentiation and optimized with a robust quasi-Newton method. As a comparison, we formulate a deconvolution baseline built on a simplified finite-source approximation: a one-dimensional monotone mapping is recovered from flux balance, yielding an ordinary differential equation solved in integrating-factor form; this solver is embedded in a modified Van~Cittert iteration with nonnegativity clipping and a ray-traced forward operator. Across four benchmarks---continuous and discontinuous sources, and with and without minimum-height constraints---we evaluate accuracy by the ray-traced normalized mean absolute error. Our neural-network approach converges faster and achieves consistently lower errors than the deconvolution method, and handles height constraints naturally. On our two main benchmarks the neural network reduces this error to $2\times 10^{-5}$ for a continuous source and $5\times 10^{-5}$ for a discontinuous source within a few seconds of wall-clock time on a single GPU, against $4\times 10^{-3}$ and $5\times 10^{-2}$ for the deconvolution baseline after several hundred seconds---two to three orders of magnitude lower error at two orders of magnitude less wall-clock time. We discuss how the method may be extended to rotationally symmetric and full three-dimensional settings via iterative correction schemes.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Machine Learning Science and Technology, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Biyomedikal Mühendislik

Biomedical EngineeringEngineering