在深度学习与超材料融合下，可以实现超材料结构参数的优化、电磁响应的预测、拓扑结构的自动设计、相位的预测及结构筛选。这不仅提高了设计的效率和质量，还为实现了定制化和精准化的治疗，展现了在材料科学领域的巨大潜力。
COMSOL多物理场仿真因其高效计算和多场耦合分析特性，已成科研与工程建模/计算的利器。将COMSOL仿真引入实验中，可视化处理与实验数据相结合，大大强化了文章的说服力与新颖性。
FDTD作为一款强大的电磁仿真软件，已经成为光学、光子学、等离子体光学等领域不可或缺的研究手段，尤其在超表面、光学设计、超构材料、光电器件等方面。
为了满足广大科研人员对深度学习与超材料设计/COMSOL/FDTD深入学习与高效应用的需求，特举办“深度学习驱动智能超材料设计与应用”、“COMSOL Multiphysics多物理场仿真技术与应用-声学专题”、“COMSOL Multiphysics多物理场仿真技术与应用-光电专题（四十期）”及“FDTD Solutions仿真全面教程：从基础入门到论文复现”培训班，本次培训会议主办方为北京软研国际信息技术研究院，承办方为互动派（北京）教育科技有限公司，会议会务合作单位为北京中科四方生物科技有限公司，相关事宜通知如下：
专题一 (直播5天) | （详情内容点击上方名称查看） 2024年8月16日-8月18日 2024年8月24日-8月25日 | |
专题二 (线下3天) | （详情内容点击上方名称查看） 2024年08月16日-08月19日 （线下报道1天，北京面授3天） | |
专题三 (直播4天) | （详情内容点击上方名称查看） 2024年09月21日-09月22日 2024年09月28日-09月29日 | |
专题四 (直播4天) | （详情内容点击上方名称查看） 2024年9月07日-9月08日 2024年9月14日-9月15日 | |
培训对象
材料科学、机械工程、计算机工程、建筑科学、土木工程、电子工程、航空航天、光电工程、物理学、微纳光学、超构材料、光通信、光电子器件及自动化技术等领域的科研人员、工程师、及相关行业从业者、跨领域研究人员。
培训讲师
1
深度学习与超材料设计讲师
来自于国内“985”重点高校，致力于声子超材料与机器/深度学习交叉领域的研究，以第一/通讯作者在《Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering》、《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》、《International Journal of Mechanical Sciences》等行业顶级期刊发表论文数十篇，主持和参与多项国家级项目。
擅长领域：波动调控、振动控制、智能算法、声子超材料、隔振屏障、机器/深度学习。
2
COSMOL声学讲师
来自国家“双一流”建设高校 、“211 工程”“985 工程”重点高校。授课讲师有着丰富的 COMSOL 使用经验，以第一/通讯作者在《Physical Review》系列、《Applied Physics Letters》等国际 Top 期刊发表论文数十篇，主持国自然等纵向科研基金8项。
擅长领域: 声学超材料、拓扑声学、声学微流控和声驱动微纳机器人等。
3
COMSOL光电讲师
来自国家“双一流”建设高校 、“211工程”“985工程”重点高校老师。授课讲师有着丰富的COMSOL使用经验，以第一/通讯作者在《Nature Communications》、《 Physical Review Letters》、《Advanced Materials》等国际Top期刊发表论文数十篇。
擅长领域：微纳光子学、拓扑光子学、非厄米光子学、光芯片、电磁超材料器件等。
4
FDTD讲师
由毕业于德国海德堡大学和马普学会光学研究所，现就职于国内某高校的教授带领团队讲授，多年来一直致力于纳米光子学的相关研究。授课讲师有着丰富的FDTD使用经验。在《ACSNano》、《Laser & Photonics Reviews》、《Advanced Optical Materials》、《PhotonicsResearch》、《Nanophotonics》等国内外学术刊物上发表论文近五十篇。
擅长领域：超构表面、表面等离子体、光存储、医学光学等方向。
培训特色
1、基础入门阶段采用Step by step的教学方式带着做具体的案例，在案例中学习COMSOL应用必备技能，帮助学员快速掌握COMSOL的仿真框架，建立正确的仿真思路。
2、通过分模块详解：掌握各种边界条件和域条件的设置方法和技巧以及网格划分标准及优化技巧。
3、通过多个场景案例的应用讲解，了解借助 COMSOL在理想或多物理场环境下分析、评估、预测医学、机械和通信等行业中涉及的器件的性能的方法，使设计满足当前和未来发展。
4、全面覆盖基础知识与高级应用：课程涵盖从软件界面操作到复杂仿真流程的所有关键环节，再到前沿科研案例分析，形成完整的知识体系。
5、丰富实战案例与论文复现：涵盖众多热门研究主题，囊括多个极具代表性的科研案例，助力学员运用FDTD解决实际问题的能力。学员将学习如何运用FDTD复现实验论文中的仿真结果，加深对科研成果的理解，同时提高自身在撰写和发表高质量学术论文方面的竞争力。
6、个性化与脚本编程：强调脚本编程在仿真过程中的重要作用，帮助学员掌握如何通过脚本实现复杂结构定义、参数扫描、结果可视化与数据分析。
☆往期学员评价：
培训大纲
深度学习驱动智能超材料设计与应用
目录 | 主要内容 | |
声子超材料与深度学习基本理论 | 1.1 必要软件安装 1.1.1 Matlab与COMSOL有限元软件 1.1.2 Python编程语言、集成开发环境与Tensorflow深度学习框架 1.2 声子超材料 1.2.1 基本理论 1.2.2 计算方法 1.2.3 实操案例Ⅰ：采用Matlab编写传递矩阵法计算一维周期超材料能带曲线 1.2.4 实操案例Ⅱ：采用COMSOL计算二维周期超材料能带曲线 1.2.5 实操案例Ⅲ：采用COMSOL计算二维周期超材料的频域与时域响应 1.3 深度学习 1.3.1 基本理论 1.3.2 多层感知器(MLP)与卷积神经网络(CNN) 1.3.3 MNIST手写数字数据集介绍 1.3.4 实操案例Ⅳ：分别采用MLP和CNN实现手写数字识别 | |
声子超材料数据批量自动计算方法 | 2.1 COMSOL with Matlab介绍 2.2 实操案例Ⅰ：生成用于声子超材料计算的Matlab代码 2.3 实操案例Ⅱ：变量为几何/材料参数的声子超材料数据批量自动计算方法 2.3.1 参数变量特征和定义方式 2.3.2 参数变量有限元模型批量自动计算方法 2.4 实操案例Ⅲ：变量为拓扑构型的声子超材料数据批量自动计算方法 2.4.1 拓扑构型特征 2.4.2 自定义拓扑构型生成规则 2.4.3 拓扑构型有限元模型批量自动计算方法 2.5 实操案例Ⅳ：数据集整合 | |
声子超材料的带隙与能带曲线预测 | 3.1 研究综述 3.2 常用的正向预测深度学习模型 3.2.1 支持向量机(SVM) 3.2.2 多层感知器(MLP) 3.2.3 卷积神经网络(CNN) 3.3 用于带隙与能带曲线预测的数据集介绍 3.3.1 一维周期声子超材料的参数数据集 3.3.2 二维周期声子超材料的拓扑数据集 3.4 实操案例Ⅰ：基于多层感知器的一维周期声子超材料带隙预测 3.4.1 采用Tensorflow构建多层感知器 3.4.2 训练与验证 3.4.3 预测性能的评估 3.5 实操案例Ⅱ：基于卷积神经网络的二维周期声子超材料能带曲线预测 3.5.1 采用Tensorflow构建卷积神经网络 3.5.2 训练、验证与测试 3.5.3 真实值与测试值对比图的批量生成 | |
一维周期声子超材料的参数设计 | 4.1 研究综述 4.2 常见的深度学习模型 4.2.1 多层感知器(MLP) 4.2.2 多层感知器(MLP)与遗传算法(GA)的结合 4.2.3 串联神经网络(TNN) 4.2.4 其它 4.3 参数设计数据集 4.4 实操案例：基于串联神经网络的一维周期声子超材料参数设计 4.4.1 采用Tensorflow搭建串联神经网络 4.4.2 改进的多功能串联神经网络——混联神经网络 4.4.3 参数设计性能评估方法 4.4.4 设计的非唯一性 | |
二维周期声子超材料的拓扑设计 | 5.1 研究综述 5.2 拓扑设计深度学习模型 5.2.1 条件生成对抗网络(CGAN) 5.2.2 条件变分自动编码器(CVAE) 5.2.3 基于变分自动编码器(VAE)的融合模型 5.3 拓扑设计数据集 5.4 实操案例：基于融合模型的二维周期声子超材料拓扑设计 5.4.1 采用Tensorflow搭建变分自动编码器 5.4.2 变分自动编码器生成拓扑构型 5.4.3 基于潜向量的带隙预测 5.4.4 用于拓扑设计的融合模型搭建 5.4.5 拓扑设计性能评估 5.4.6 多目标设计 | |
部分案例图示：
COMSOL 多物理场仿真技术与应用-声学专题
案例应用实操教学： | |
案例一 | 二维声子晶体能带结构计算和Dirac特性分析 |
案例二 | 三维弹性波声子晶体能带结构和传输谱计算 |
案例三 | Comsol 结合Matlab求解声学超材料等效参数 |
案例四 | 声学超材料声隐身、声隧穿、声强反射仿真 |
案例五 | 声学超材料负折射特性及三维能带仿真计算 |
案例六 | 声学角动量和声学谷态及应用分析 |
案例七 | 考虑热黏性损失的声学结构传输特性分析 |
案例八 | 振动与噪声控制功能结构一体化设计 |
案例九 | 拓扑体能带计算和拓扑边缘态分析 |
案例十 | 声学高阶拓扑角态应用案例 |
案例十一 | 声泳力打印喷嘴谐振结构本征模式仿真分析 |
案例十二 | 声悬浮技术和声镊操控应用案例 |
案例十三 | 基于拓扑绝缘体的微粒分离仿真分析 |
案例十四 | 微流控中声辐射力场和声流场分析 |
案例十五 | 声学微流体泵应用案例 |
案例十六 | 声表面波传感器本征模式仿真分析 |
案例十七 | 声微流控细胞排列和分离仿真 |
案例十八 | 基于声阱的微流控仿真应用案例 |
案例十九 | 吸收式消音器和声滤波器案例分析 |
案例二十 | 超声无损检测及结构健康监测仿真 |
其他案例 | 学员感兴趣的其他案例 |
软件操作系统教学： | |
COMSOL 软件入门 | 初识COMSOL仿真——以多个具体的案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉软件的使用方法 |
COMSOL软件基本操作 Ø 参数，变量，探针，参数化扫描等设置方法 Ø 基本函数设置方法，如插值函数、解析函数、分段函数等 Ø 特殊函数的设置方法，如积分、求极值、求平均值等 Ø 几何建模基础及网格划分技巧 | |
前处理和后处理的技巧讲解 Ø 特殊变量的定义，参数化求解、设置等 Ø 如何利用软件的绘图功能绘制不同类型的数据图和动画 Ø 派生值计算、数据和动画导出 Ø 不同类型求解器的使用场景和方法 | |
COMSOL 软件进阶 | COMSOL中声学模块仿真基础 Ø COMSOL中求解声场的步骤 Ø 声学模块的应用领域 Ø 声学模块与其他物理场耦合案例（包含结构力学和层流等） |
声学模块内置控制方程解析 Ø 压力声学方程在COMSOL中的求解形式 Ø 研究模块中求解变量的初始值、不求解的变量值等 Ø 深入探索从模拟中获得的结果，联合MATLAB求解其他声学参数 | |
边界条件和域条件的使用方法 Ø 硬声场边界的作用和使用场景 Ø 阻抗边界条件、匹配边界条件、周期性边界条件的作用 Ø 求解域条件：完美匹配层的理论基础和使用场景、 PML网格划分标准 Ø 声学与其他物理场耦合边界条件设置 | |
波源设置 Ø 散射边界和端口边界的使用方法和技巧 Ø 频域计算、时域计算（瞬态分析） Ø 点源,如单级点源、偶极点源和四极点源的使用方法 | |
材料和网格设置 Ø 计算模拟中各向同性,各向异性等材料的设置 Ø 特殊本构关系材料的计算模拟 Ø 精确声场的网格划分要求及操作设置 | |
COMSOL 接口功能及优化模块简介 Ø COMSOL 导入模块简介 Ø COMSOL WITH EXCEL 简介及案例应用 Ø COMSOL WITH MATLAB 简介及案例应用 Ø COMSOL 结构拓扑优化设计案例应用 | |
部分案例图示：
COMSOL 多物理场仿真技术与应用-光电专题（四十期）
（一）案列应用实操教学： | ||
案例一 | 光子晶体能带分析、能谱计算、光纤模态计算、微腔腔膜求解 | |
案例二 | 类比凝聚态领域魔角石墨烯的moiré 光子晶体建模以及物理分析 | |
案例三 | 传播表面等离激元和表面等离激元光栅等 | |
案例四 | 超材料和超表面仿真设计，周期性超表面透射反射分析 | |
案例五 | 光力、光扭矩、光镊力势场计算 | |
案例六 | 波导模型（表面等离激元、石墨烯等）本征模式分析、各种类型波导传输效率求解 | |
案例七 | 光-热耦合案例 | |
案例八 | 天线模型 | |
案例九 | 二维材料如石墨烯建模 | |
案例十 | 基于微纳结构的电场增强生物探测 | |
案例十一 | 散射体的散射，吸收和消光截面的计算 | |
案例十二 | 拓扑光子学：拓扑边缘态和高阶拓扑角态应用仿真 | |
案例十三 | 二硫化钼的拉曼散射 | |
案例十四 | 磁化的等离子体、各向异性的液晶、手性介质的仿真 | |
案例十五 | 光学系统的连续谱束缚态 | |
案例十六 | 片上微纳结构拓扑优化设计(特殊情况下，利用二维系统来有效优化三维问题) | |
案例十七 | 形状优化反设计：利用形状优化设计波导带通滤波器 | |
案例十八 | 非厄米光学系统的奇异点：包括PT对称波导结构和光子晶体板系统等 | |
案例十九 | 微纳结构的非线性增强效应，以及共振模式的多极展开分析 | |
案例二十 | 学员感兴趣的其他案例 | |
（二） 软件操作系统教学： | ||
COMSOL 软件入门 | 初识COMSOL仿真——以多个具体的案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉软件的使用方法 | |
COMSOL软件基本操作 Ø 参数，变量，探针等设置方法、几何建模 Ø 基本函数设置方法，如插值函数、解析函数、分段函数等 Ø 特殊函数的设置方法，如积分、求极值、求平均值等 Ø 高效的网格划分 | ||
前处理和后处理的技巧讲解 Ø 特殊变量的定义，如散射截面，微腔模式体积等 Ø 如何利用软件的绘图功能绘制不同类型的数据图和动画 Ø 数据和动画导出 Ø 不同类型求解器的使用场景和方法 | ||
COMSOL 软件进阶 | COMSOL中RF、波动光学模块仿真基础 Ø COMSOL中求解电磁场的步骤 Ø RF、波动光学模块的应用领域 | |
RF、波动光学模块内置方程解析推导 Ø 亥姆霍兹方程在COMSOL中的求解形式 Ø RF方程弱形式解析，以及修改方法(模拟特殊本构关系的物质) Ø 深入探索从模拟中获得的结果 （如电磁场分布、功率损耗、传输和反射、阻抗和品质因子等） | ||
边界条件和域条件的使用方法 Ø 完美磁导体和完美电导体的作用和使用场景 Ø 阻抗边界条件、过度边界条件、散射边界条件、周期性边界条件的作用 Ø 求解域条件：完美匹配层的理论基础和使用场景、 PML网格划分标准 Ø 远场域和背景场域的使用 Ø 端口使用场景和方法 Ø 波束包络物理场的使用详解 | ||
波源设置 Ø 散射边界和端口边界的使用方法和技巧（波失方向和极化方向设置、S参数、反射率和透射率的计算和提取、高阶衍射通道反射投射效率的计算） Ø 频域计算、时域计算 Ø 点源，如电偶极子和磁偶极子的使用方法 | ||
材料设置 Ø 计算模拟中各向同性，各向异性，金属介电和非线性等材料的设置 Ø 二维材料，如石墨烯、MoS2的设置 Ø 特殊本构关系材料的计算模拟(需要修改内置的弱表达式) | ||
网格设置 Ø 精确仿真电磁场所需的网格划分标准 Ø 网格的优化 Ø 案列教学 | ||
COMSOL WITH MATLAB功能简介 Ø COMSOL WITH MATLAB 进行复杂的物理场或者集合模型的建立(如超表面波前的衍射计算) Ø COMSOL WITH MATLAB 进行复杂函数的设置(如石墨烯电导函数的设置和仿真) Ø COMSOL WITH MATLAB 进行高级求解运算和后处理 Ø COMSOL WITH MATLAB求解具有色散材料的能带 | ||
部分案例图示：
FDTD Solutions仿真全面教程：从基础入门到论文复现
（一）软件操作系统教学 | ||
FDTD Solutions入门 | 1.FDTD求解物理问题的基本原理 1.1 FDTD与麦克斯韦方程组的关系 1.2 FDTD中的网格化技术 1.3 FDTD核心特点 2.FDTD Solutions功能与使用 2.1 主窗口及CAD人机交互界面 2.2 CAD模拟编辑器组件详解 2.2.1 主标题栏与工具条的使用 2.2.2 实体对象树与实体对象库管理 2.2.3 脚本提示与脚本编辑窗口实践 | |
FDTD 仿真全流程实操 | 3.激励光源选择与配置实例（以左旋圆偏振光设置为例） 4.实体模型设定：基底与结构元件的选择及参数调整 5.仿真区域界定与网格划分策略（以区域大小设置及mesh选择为例） 6.监视器类型与应用实例（以超构表面频域功率监视器设置为例） 7.材料库与数据导入（以多晶硅、二氧化钛的数据导入为例） 8.模拟计算与分析：仿真执行与资源管理 9.结果分析与可视化手段（Visualize工具与脚本高级分析） | |
（二）案例应用教学及论文复现 | ||
Pancharatnam-Berry型超构表面结构设计与旋向控制 | ||
传输型超构表面单元结构扫描与筛选 | ||
超构表面相位分布设定及模拟螺旋相位光束 | ||
分析超构表面透过率、聚焦效率 | ||
验证传输型超构面在不同偏振态的光入射下的不敏感性 | ||
近场到远场转换的脚本实现 | ||
利用脚本的导出结果及MATLAB结果分析偏振转换效率计算 | ||
TFSF计算纳米结构散射场特性 | ||
利用TFSF和自定义材料计算复合结构散射场信息 | ||
MATLAB配合脚本设计超构表面全息图形 | ||
自定义任意光源设置与模拟 | ||
利用脚本构建波导结构模型 | ||
波导截面本征模式分析 | ||
等离子激元纳米结构光学特性及有效介质理论计算复合结构的光学（ACS NANO论文） | ||
PB型超构表面设计生成聚焦及涡旋光斑（Science论文） | ||
PB型超构表面设计生成Airy光束（ACS NANO论文） | ||
传输型超构表面实现Airy光束设计（Photonics Research论文） | ||
渐变耦合双波导设计中波导本征模式转换（Physical Review Letters论文） | ||
L型截面波导设计中不同偏振波导本征模式转换（Physical Review Letters论文） | ||
部分案例图示：
报名须知
深度学习驱动智能超材料设计与应用
2024年8月16日-8月18日
2024年8月24日-8月25日
在线直播（授课五天）
COMSOL声学专题
2024年08月16日-08月19日
线下北京（第一天报道，授课三天）
COMSOL光电专题
2024年09月21日-09月22日
2024年09月28日-09月29日
在线直播（授课四天）
FDTD 专题
2024年9月07日-9月08日
2024年9月14日-9月15日
在线直播（授课四天）
（含报名费、培训费、资料费）
课程名称 | 价格（元） | |
深度学习驱动智能超材料设计与应用 | 4500 | |
COMSOL声学专题 | 4500 | |
COMSOL光电专题 | 4300 | |
FDTD 专题 | 4300 | |
优惠一：
深度学习驱动智能超材料设计与应用与COMSOL声学专题2024年7月22日前报名缴费可享受200元早鸟价优惠；
COMSOL光电与FDTD专题2024年8月9日前报名缴费可享受200元早鸟价优惠（仅限前十名）；
优惠二：
凡老学员推荐报名者，可享受额外200元优惠；
1、凡报名成功学员将获得该培训电子课件/书本教材及案例模型文件；
2、培训结束可获得所学专题课程全部无限次回放视频；
3、参加培训并通过考试的学员，可以获得：北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发的专业技能结业证书；
