隨著我們的技術(shù)變得越來(lái)越聰明，它也變得越來(lái)越小。最近，從智能汽車到手機(jī)到臺(tái)式3D打印機(jī)的整個(gè)系統(tǒng)都可以看到這一趨勢(shì)。但是，整個(gè)數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)本身呢？西北大學(xué)的一組研究人員已經(jīng)開(kāi)始精確地研究這個(gè)問(wèn)題，正如在學(xué)術(shù)期刊“科學(xué)報(bào)告”中發(fā)表的一項(xiàng)新研究所見(jiàn)。他們的第一個(gè)結(jié)論是令人驚訝的。

這篇題為“反向設(shè)計(jì)的寬帶全介電電磁器件”的論文描繪了一個(gè)眼鏡不可能薄的世界的肖像，而一個(gè)智能手機(jī)相機(jī)如此之小，以至于肉眼看不到它。在這個(gè)世界上，傳感器是高度空氣動(dòng)力學(xué)的，并且能夠符合飛機(jī)機(jī)翼的精確角度和斜度。材料甚至可以作為隱身斗篷，涂料坦克使他們看起來(lái)消失。雖然這聽(tīng)起來(lái)像是科幻小說(shuō)里的東西，但這個(gè)世界可能比我們想象的更早到達(dá)。

在他們的研究中，西北研究小組記錄了他們?cè)趧?chuàng)建毫米波頻率下高效，非諧振，寬帶元器件方面的突破性工作。在這里取得的創(chuàng)新有朝一日可以證明在國(guó)防，消費(fèi)產(chǎn)品和電信方面具有革命性意義，例如包括下一代5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

麥考密克工程學(xué)院電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授科拉伊·艾登（Koray Aydin）說(shuō)：“我覺(jué)得我們真的處在一個(gè)很大的事情的邊緣。艾登一起和一群同事和研究生一起領(lǐng)導(dǎo)研究努力在逆向設(shè)計(jì)的元設(shè)備上。“研究部分需要做很多工作，但是我們正在朝著正確的方向發(fā)展”他說(shuō)。

雖然這些寬帶元設(shè)備是高科技的，西北隊(duì)的過(guò)程證明是驚人的直截了當(dāng)。大部分創(chuàng)新是使用從亞馬遜購(gòu)買的基本3D打印機(jī)和逆向設(shè)計(jì)原理完成的。鑒于前向設(shè)計(jì)允許系統(tǒng)接受預(yù)期用于其自身更高版本的輸入，反向設(shè)計(jì)從一個(gè)功能開(kāi)始，并詢問(wèn)需要什么結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。在這種情況下，這意味著使用計(jì)算機(jī)建模，優(yōu)化軟件和復(fù)雜算法來(lái)構(gòu)建可以彎曲或重新聚焦毫米波的元器件，同時(shí)避免常見(jiàn)的低效率，器件體積大或帶寬窄的問(wèn)題。

“我們?cè)谶@里所取得的成就是一種創(chuàng)造電磁裝置的新方法，這種裝置可以實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)上看起來(lái)不可能做到的功能”，位于Weinberg學(xué)院的McCormick和物理學(xué)和天文學(xué)的電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Prem Kumar解釋道。藝術(shù)與科學(xué)。庫(kù)馬爾說(shuō)，與機(jī)器學(xué)習(xí)有點(diǎn)類似，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致意想不到的結(jié)果。在這里，意想不到的結(jié)果是在寬帶寬上功能的勝利。

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