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再不懂AI+电磁设计,下一个掉队的就是你

再不懂AI+电磁设计,下一个掉队的就是你
近年来,人工智能技术加速向电磁学、天线设计及人工电磁材料领域渗透,传统的参数扫描与经验试错式设计方法已难以满足高性能器件快速迭代需求。以频率选择表面、超表面、人工电磁材料为代表的新型电磁结构,其设计参数多、响应非线性强、仿真计算成本高,迫切需要引入智能设计方法
实现高效正向预测与逆向生成。
当前工业界与学术界对掌握“电磁仿真 + 机器学习”复合能力的工程师需求激增。然而,市场上多数培训要么只讲电磁仿真基础,要么只讲通用神经网络原理,缺乏将两者深度融合、从数据生成到模型训练再到仿真闭环验证的完整流程教学。同时,CST、Python/Matlab 联合仿真与自动化建模的门槛较高,初学者往往耗时在环境搭建与脚本调试上,难以快速聚焦核心设计思想。
本研修课程以“人工电磁材料智能设计”为切入点,依托 CST 全波仿真平台与 Python/Matlab深度学习框架,讲授从 FSS 传统设计到基于神经网络的正向预测、逆向生成及串联网络闭环验证的全链路技术。课程旨在填补“AI+电磁设计”交叉领域的高质量实训空白,助力电磁工程师与研究人员实现设计范式的智能化升级。
为帮助硕博生、科研人员与工程师真正打通论文创新与工程研发的痛点,我们特别梳理了两门专题研修课程:“人工电磁材料智能设计技术与应用”、“COMSOL与AI融合的光子学智能设计与仿真实践”。两门课程分别依托CSTCOMSOL两大主流仿真平台,结合各自适用的电磁/光子学问题场景,从数据自动生成、AI模型构建到设计结果仿真验证,形成差异化的技术路线。无论您从事天线与雷达罩设计,还是微纳光学与超表面研究,都能找到契合自身需求的智能设计进阶路径。

本次培训会议主办方为北京软研国际信息技术研究院,承办方互动派(北京)教育科技有限公司,会议会务合作单位为北京中科纬来智能科技有限公司

★ 课程目录 ★

专题一

直播课

COMSOL与AI融合的光子学智能设计与仿真实践

(详情内容点击上方名称查看)

2026年04月25日-04月27日

专题二

线下课

人工电磁材料智能设计技术与应用

(详情内容点击上方名称查看)

2026 年 05 月 29 日——05 月 31 日(地点:杭州
(时间安排:第 1 天报到,授课 2 天)

专题三

直播课

机器学习赋能的智能光子学器件系统研究与应用

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专题四

直播课

智能光学计算成像技术与应用

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专题五

直播课

光学神经网络与人工智能应用

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专题六

直播课

COMSOL光学仿真全面教程:光子学与电磁学应用案例解析与实战

(详情内容点击上方名称查看)

培训对象

微纳光学、超表面、纳米光子器件等领域相关专业的硕博研究生及科研人员;从事 AR/VR 光学引擎、超构透镜、成像系统、光学传感、光通信器件等产品的研发工程师与设计师;从事天线、频率选择表面、雷达罩、超材料、电磁兼容等方向的研发技术人员;电磁场与微波技术、物理电子学、计算电磁学、人工智能与科学计算等方向的硕博研究生等。

培训大纲

专题一:COMSOL与AI融合的光子学智能设计与仿真实践

第 一 部分

1. COMSOL 光学仿真基础与进阶

目标: 系统掌握COMSOL Multiphysics在复杂光子学问题中的建模方法与仿真技巧,深入理解其背后的物理原理,为智能设计奠定坚实的仿真基础。

1.1.电磁理论与COMSOL仿真基础

1.1.1.   电磁场数值求解基础:麦克斯韦方程组的有限元求解原理;频域与瞬态求解器选择策略

1.1.2.   COMSOL建模流程:几何建模、材料定义、物理场设置、网格划分、求解器配置、后处理全流程详解

1.1.3.   边界条件深度解析:

周期性边界、端口、散射边界、完美匹配层(PML)的设置原理、适用场景与参数优化技巧

1.2.基础案例实战

1.2.1.   SPP表面等离激元

Ø 金属-介质界面的SPP激发与传播仿真

Ø 纳米天线(如偶极子)的场增强效应分析

1.2.2.   激光谐振腔

Ø F-P腔、环形腔本征模分析

Ø 模态体积与品质因子(Q值)的计算与优化

1.2.3.   超构原子

Ø 纳米柱结构的相位,振幅与偏振调制

Ø 参数化扫描:分析几何形状对光学性能的影响

Ø 纳米柱-孔配合结构的复消色差特性

1.3.进阶专题——前沿光子学仿真

1.3.1.   波导耦合与拓扑光子学

Ø 近邻波导的模场耦合理论(耦合模理论验证)

Ø 拓扑边界态设计与仿真

1.3.2.   光学非线性与激光器

Ø 二阶/三阶非线性效应仿真(如倍频、四波混频)

Ø 非线性增益与激光动力学简介

1.3.3.   多物理场耦合

Ø 声光耦合器仿真

Ø 光电热耦合:高功率激光器热透镜效应

第二部分

2. AI 基础与光学应用

目标: 掌握使用PyTorch构建AI模型核心技能,将其应用于典型光学任务的建模与预测。

2.1. AI与PyTorch基础

2.1.1. Python(Numpy, PyTorch), CUDA加速环境配置

2.1.2. 核心语法:张量操作、自动求导机制、广播机制

2.1.3. GPU加速:自定义CUDA函数

2.2. 经典AI模型架构与论文复现

2.2.1. MLP(多层感知机):构建回归与分类模型

2.2.2. CNN(卷积神经网络)

Ø 深入理解 VGG,   ResNet, DenseNet, U-Net的架构思想

Ø 论文复现1:使用CNN+ResNet完成光学模式分类(如光纤模式识别)

Ø 论文复现2:使用ResNet+U-Net完成荧光成像降噪

2.2.3. Transformer与注意力机制

Ø 核心原理剖析

Ø 论文复现3:构建Vision Transformer(ViT)用于光学图像分类

2.2.4. 生成式AI

Ø 论文复现4:搭建U-Net实现Diffusion Model用于生成超构表面结构

2.3. AI光学应用案例(1D/2D)

2.3.1. 全息图生成:输入目标光场,输出相位分布(GS算法+深度网络)

2.3.2. 相变材料光学性质预测:预测GST等材料的光学常数变化(时序模型)

第三部分

3. COMSOL + AI 融合创新案例
目标: 打通“物理仿真-数据生成-AI 建模-设计优化”的完整闭环,解决复杂逆设计问题。
3.1.COMSOL with MATLAB 与传统优化算法
3.1.1. COMSOL LiveLink for MATLAB :接口配置、脚本控制、参数批量扫描
3.1.2. 经典优化算法介绍:单纯形法、差分进化、粒子群算法
3.1.3. 案例 1:线圈均一性优化 -经典多参数优化工作流(磁场均匀性)
3.1.4. 案例 2:光子学分束器优化 - 实现特定分光比与低损耗设计
3.2.AI 驱动的逆设计
3.2.1. 逆设计的基本范式:从性能指标到物理结构的映射
3.2.2. 数据集构建:COMSOL 批量仿真生成海量“结构-性能”数据对
3.2.3. AI 模型选择
3.2.4. 案例 3&4:逆设计光子学波长复用器&分束器
3.2.5. 闭环验证:AI 生成结构 → COMSOL 仿真验证 → 迭代优化

专题二:人工电磁材料智能设计技术与应用

时间

模块

学时

主要内容

第一天上午

理论:人工电磁材料与FSS设计基础

1

人工电磁材料概念与应用

FSS基本原理设计基础设计方法、设计流程、核心参数

实践:基于CST的FSS建模与仿真

1.5

CST实现基础带通型FSS结构全流程建模:

仿真参数设置、仿真边界条件、求解器选择、端口设置、结果后处理

扩展:CST参数化建模与自动化仿真

0.5

演示CST参数化建模(Parameterization)+MATLAB脚本自动化仿真流程:实现带通FSS结构建模、参数设置、S参数提取

(提供MATLAB代码)

第一天下午

理论:神经网络与智能设计基础

1

神经网络基本概念(MLP)

正向预测VS逆向设计

基于神经网络的人工电磁材料设计原理、框架

实践:基于Python + CST的FSS正向预测

2

神经网络实现典型FSS电磁特性的正向预测:

Python调用CST生成数据集;MLP正向预测FSS的S参数;模型训练与评估

第二天上午

理论:神经网络与智能设计基础

1

复杂神经网络组合

残差神经网络概念

多目标优化问题

实践:基于双神经网络的双带通频率选择表面设计

2

基于双神经网络的双带通频率选择表面设计:

CST进行FSS仿真

Python/Matlab实现:采用双神经网络进行FSS复杂目标设计,变分自编码器与MLP结合结果可视化

第二天下午

理论:复杂神经网络与设计流程闭环

1

串联神经网络原理

设计结果仿真验证的必要性

实践:串联神经网络(Tandem Network)天线结构逆向设计

2

基于串联神经网络的天线结构参数设计案例:

MATLAB实现串联网络(前向网络+逆向网络)

CST仿真结果为训练数据,完成天线结构参数逆向预测;结果通过CST验证

讲师介绍

COMSOL+AI讲师:

讲师博士毕业于国内重点实验室核心团队,长期从事光场调制、冷原子、微纳光学研究,以第一 / 通讯作者发表多篇高水平论文,包括:Nature、Nature Physics、Nature Photonics、Nature Communications、PRL 等。(最懂硕博生痛点:仿真怎么做、论文怎么写、创新点怎么找。)

AI+电磁设计讲师:

由双一流高校电子信息工程学院副教授、硕士生导师,国家级重点实验室成员带领团队成员讲授,导师长期从事电磁场与微波技术领域的教学科研工作,研究聚焦人工电磁材料(频率选择表面(FSS))、计算电磁学及智能设计方法。主持多项国家级、省部级科研课题,发表 SCI/EI 论文 50 余篇,是国内较早将人工智能引入电磁材料设计的研究者之一。授课注重理论与实践深度融合,善于通过 CST 建模仿真与神经网络实战,帮助学员快速掌握 AI+电磁设计的全流程技术。

培训特色

1

COMSOL+AI智能设计专题

1、理论与实践结合:课程不仅讲解理论知识,还通过案例实操,如仿真设计手段和基于Python的机器学习框架,使学员能够将理论应用于实践。

2、实践操作与案例分析:课程强调通过实际案例分析和操作,使学员能够深入理解并应用机器学习模型和框架到光子学器件与系统中。

3、前沿技术与应用:课程内容紧跟科学前沿,包括最新的光子学仿真设计手段、深度学习网络架构,以及它们在光子学设计中的应用。

4、软件工具与编程基础:课程提供了光子学仿真软件(如Rsoft, Ansys optics)和Python编程语言的详细介绍,包括机器学习库和深度学习框架Pytorch的使用。

5、深度学习在光子学中的应用:特别强调深度学习技术在微纳光子学、计算成像和图像处理等领域的应用,以及如何通过深度学习进行光谱预测和逆向设计

6、未来技术趋势与展望:课程不仅介绍了当前的技术应用,还探讨了机器学习与光子学结合的未来趋势,如光子芯片制造、光学仪器增强和低功耗信息处理等。

2

AI+电磁设计专题

1. AI+电磁国内稀缺交叉领域实操课,打通仿真与深度学习
2. 全流程闭环:数据生成 → 正向预测 → 逆向设计 → 仿真验证
3. 真工具实战:CST + Python/Matlab,60%以上时间为动手编码与建模仿真
4. 赠代码库:课程全套自动化脚本神经网络模板,课后即可迁移使用
5. 小班+助教:精品小班助教巡回指导面对面授课

时间地点

COMSOL与AI融合的光子学智能设计与仿真实践

2026 年 04 月 25 日 —04 月 27 日

在线直播(授课三天)

人工电磁材料智能设计技术与应用

2026年05月29日-05月31日

杭州线下面对面授课(第一天报到,授课两天)

报名费用

(含报名费、培训费、资料费;线下课食宿可统一安排,费用自理

课程名称

价格(元)

COMSOL与AI融合的光子学智能设计与仿真实践

3900

人工电磁材料智能设计技术与应用

2700

COMSOL光学仿真全面教程:光子学与电磁学应用案例解析与实战

4500

机器学习赋能的智能光子学器件系统研究与应用

4500

智能光学计算成像技术与应用

4500

光学神经网络与人工智能应用

4500

✅ 【早鸟特惠】前 10 名报名:立减 300 元

✅ 【团报 / 老学员】2 人及以上:每人再减 200 元

提供正规机打发票、盖公章通知文件,可用于报销。

增值服务

1、直播课享有全套电子课件 + 所有案例代码 / 模型;

2、往期 COMSOL 基础课程回放(预习用);

3、本次直播课程永久无限次回放(线下课除外);

4、考核通过北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发专业技能证书;

联系方式

官方联系人: 崔老师      

扫码添加VX咨询报名(辛苦备注咨询课程名称

电话:13641304579 

官方网址:http://srit.ac.cn

【注】开课前一周会务组统一发送开课通知;开课前一天会将直播链接及上机账号发至您微信。