阿卜杜拉国王科技大学 信用:CC0公共领域 在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学计算机、电气和数学科学与工程(CEMSE)分部Primalight实验室的安德里亚·弗拉塔克西(Andrea Fratalocchi)教授领导的一个小组介绍了一种用廉价半导体制造的新型专利可扩展平板光学技术
KAUST设计的技术利用了以前未被认识到的光学纳米谐振器的一个方面，该技术被证明具有完全等同于前馈深度神经网络的物理层
“我们所取得的成就，”弗拉塔克西解释道，“是一个覆盖平面的技术过程，在光学术语中被称为‘平面光学’，具有‘物理’神经单元，能够像神经网络处理电信号一样处理光
" 这些创新的平面光学器件在超薄表面的可见光范围内实现了接近单位的效率(高达99%)，从而在透射和反射中提供了具有所需波前形状的宽带和矢量光控制
此外，纳米形状的硅表面是超薄的(60纳米厚，1纳米=1毫米的1/1000000)，并且可以在柔性表面上定制
用于设计纳米表面的程序运行在考斯特的沙欣二号超级计算机上，这是一台克雷XC40，可提供7
2 Pflop/s的理论峰值性能，并通过Fratalocchi和他的团队开发的基于规则的进化设计软件的自主学习框架来实现
“我们开发了一个程序，使用人工智能来设计纳米谐振器
该算法使用进化技术工作:简单地说，该算法能够自我训练，并在每次循环后改进其结果，以在每次运行时产生效率提高的表面
在我们的文章中，我们展示了性能优于当前平面光学技术水平或领先公司(如索实验室和新港)商业设备的实验组件
" KAUST研究团队目前正计划使用平板光学来开发新的平板设备，这可能会彻底改变基于大块光学的旧技术
在这些创新中，弗拉塔克奇和他的团队正在制造一种人眼摄像头、一种能够“读取”感染疟疾的细胞的生物传感器和新型显示器
弗拉塔罗基解释说:“实际上有无穷无尽的应用，因为几乎所有现有的测量系统，原则上，都可以被它们的低成本、紧凑的平面光学版本所取代。”
我们正在开发一种统计学习方法，对于任何给定的测量任务，设计一个相应的平面，将测量结果编码成单个光学图像或标识图
通过这种方法，传感和计量的整个领域可以变成基于非线性标识的自然语言处理
" “我们目前的一个项目是一个比人眼看得更清楚的平面摄像机，它只受三种主要色觉感受器的限制
我们也可以将任何组件小型化，不管有多庞大，”弗拉塔克西补充道
“这里的关键概念是，神经网络是一个通用的逼近器，可以学习任何函数
由于这个原因，我们可以训练我们的平面光学系统在更小的空间内以光速执行任何任务，或者一系列目前由电子系统执行的任务
" “有了适当的资金和资源，”弗拉塔克西总结道，“在5到10年的时间里，今天的大部分庞大的技术将缩小到口袋大小，类似于上世纪末电子学经历的革命
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