单光子探测技术应用

A few years ago, I secured a scholarship to pursue a PhD in Photonics modelling. Modelling and optimization of optical/photonics waveguides are very important for many upcoming applications, like optical waveguides used for guiding light in Augmented Reality applications. Seeing such cool applications motivated me a lot to start my PhD journey.

几年前,我获得了奖学金,以攻读光子学建模博士学位。 光学/光子波导的建模和优化对于许多即将到来的应用非常重要,例如在增强现实应用中用于引导光的光波导。 看到如此出色的应用程序激励了我很多,从而开始了我的博士学位之旅。

Like any other PhD researcher, I went to one place where everyone goes when they are not sure what they are looking for and how to find what they are looking for. Yes, you guessed it right — GOOGLE!!

像任何其他博士研究人员一样,我去了一个地方,每个人都不确定自己在寻找什么以及如何找到他们想要的东西。 是的,您猜对了-GOOGLE!

Luckily for me, I already knew that I was looking for some sort of open-source codes/libraries or commercial software to get my hands dirty with photonics modelling applications.

对我来说幸运的是,我已经知道我正在寻找某种开源代码/库或商业软件,以使我的手与光子建模应用程序隔离。

令我惊讶的是,我发现了…… (To my surprise what I found…)

  • Commercial softwares- Comsol/Lumerical were expensive for me to buy at that time, and I was not sure to even ask my supervisor to buy as I was not sure which one I will need.

    商业软件 -当时,我购买的Comsol / Lumerical 软件价格昂贵,而且我不确定要购买哪一款,因此我什至不确定要问主管。

  • Open-source libraries- There are some open-source libraries like Meep, but I think we need to have more. Google, Facebook, Microsoft all adopting this new trend of making their technologies open source for all to learn. But are the big companies in the optical modelling domain ready to go open-source?

    开源库-有一些开源库,例如Meep,但我认为我们需要更多。 Google,Facebook,Microsoft都采用了这种新趋势,即将其技术开放给所有人学习。 但是,光学建模领域的大公司是否准备好开源?

  • Fortran- I never bothered to learn about Fortran during my Bachelor’s, in fact, I can say that I chose not to hear or learn about Fortran as it was such an outdated language. The syntax is bad, no in-build plotting library, among other problems. Guess what? People still use it because it is fast and a lot of codes which are still being used were written in Fortran. But still Fortran…

    Fortran-在我的学士期间,我从不费心去了解Fortran,实际上,我可以说我选择不听或不了解Fortran,因为它是一种过时的语言。 语法不好,没有内置绘图库,还有其他问题。 原因是什么? 人们仍然使用它,因为它速度很快,并且仍在使用的许多代码是用Fortran编写的。 但仍然是Fortran ...

  • No optical engineers/scientists community- This hurted me the most. I couldn’t find any blog/website where optical engineer come and share their work and experiences regularly. Till date, I am looking for such websites sharing regular traffic where people talk about photonics (Let me know if you know any such place!).

    没有光学工程师/科学家社区 -这对我造成的伤害最大。 我找不到任何光学工程师来定期分享其工作和经验的博客/网站。 直到现在,我正在寻找这样的网站,这些网站共享经常的流量,人们谈论光子学(让我知道您是否知道这样的地方!)。

机器学习-流行语… (Machine Learning- the Buzz word…)

If you are reading this then there is a good chance that you have heard about today’s technologies buzz words-

如果您正在阅读本文,那么您很有可能听说过当今的技术流行语-

Artificial Intelligence, Machine Learning, Deep Learning

人工智能,机器学习,深度学习

Everyone is talking about it. Every new company is using it or wanting to use it. It doesn’t matter whether they need it or not, but they want to use it. Or atleast show that they are up to date with new technologies and making our life easier and better. I guess it is good marketing as well!!

每个人都在谈论它。 每个新公司都在使用它或想要使用它。 是否需要它并不重要,但他们想使用它。 或至少表明它们与新技术保持同步,使我们的生活更加轻松和美好。 我想这也是一个很好的市场!

Having heard these buzz words several times from Mark Zuckerberg, Bill Gates, Tim Cook, I thought there is no harm in looking for what exactly is this machine learning?

在听过马克·扎克伯格,比尔·盖茨,蒂姆·库克的这些热门词汇后,我认为寻找这种机器学习到底是什么没有害处?

What the hell is machine learning? Then I understood machine learning is actually statistics plus a lot of other things.

机器学习到底是什么? 然后我了解到机器学习实际上是统计信息以及许多其他事情。

What the hell is machine learning? Credit: https://www.meme-arsenal.com/en/create/meme/1868835
机器学习到底是什么? 信用: https : //www.meme-arsenal.com/cn/create/meme/1868835

I started with free courses by Prof. Andrew Ng from Stanford and checking for some YouTube videos. I ended up spending more than £1000 doing courses from Udacity and Udemy. For a few months, these courses consumed my every weekend. Literally every weekend. I even had to say no to friends a few times to join for a party. Can you imagine!! I know it was stupid of me. Anyway, it is in the past now…

我先从斯坦福大学的吴安德教授提供免费课程,然后查看一些YouTube视频。 我最终花了1000多英镑从Udacity和Udemy上课。 几个月以来,这些课程每个周末都消耗了我。 从字面上看每个周末。 我什至不得不几次拒绝朋友参加聚会。 你可以想象!! 我知道这很愚蠢。 无论如何,现在已经过去了……

机器学习+光子学… (Machine Learning + Photonics…)

First-year into my PhD, I was still looking for a topic which will become my PhD dissertation. Spent months reading various photonics research papers, understanding some initial optical modelling codes with as little help as possible and irritated with almost non-existent online optical scientist community.

进入博士学位的第一年,我仍在寻找一个将成为我的博士学位论文的主题。 花了几个月的时间阅读各种光子学研究论文,在几乎没有帮助的情况下理解了一些初始光学建模代码,并且对几乎不存在的在线光学科学家社区感到不快。

And that’s when it clicked me- Shall I try to use Machine Learning for Optical/Photonics Applications?

这就是单击它的时候-我是否应该尝试将机器学习用于光学/光子学应用程序?

Yeah, why not!! There is a big online community for machine learning and I had a background in optical engineering. I thought it might work. But remember I was still new in the Machine Learning field and barely scratched the surface to understand and use it efficiently. Then the questions start arising if I had to make it work-

是的,为什么不呢! 有一个大型的机器学习在线社区,我有光学工程背景。 我认为这可能有效。 但是请记住,我仍然是机器学习领域的新手,几乎没有摸索一下内容就可以有效地理解和使用它。 然后,如果我必须使其起作用,就会开始出现问题-

  • Is it possible or not? Has anybody done it before?有可能吗? 有人做过吗?
  • I was not sure which optical application to consider to use Machine Learning with.

    我不确定要与机器学习一起使用的光学应用程序

  • Dataset- There are no open-source datasets available for any optical application. Again no big online optical community.

    Dataset-没有可用于任何光学应用的开源数据集。 再次没有大型在线眼镜社区。

  • Coding help- Is there any initial code available to start with? Or do I have to write everything on my own?

    编码帮助-是否可以使用任何初始代码开始? 还是我必须自己编写所有内容?

  • The Biggest question- Is it really useful to use Machine Learning with optical, or I just wanted to use the buzz word technology in my work?

    最大的问题 -将机器学习与光学结合使用真的有用吗,还是我只是想在工作中使用流行词技术?

这个想法在风中消失了将近6个月…… (The idea lost in the wind for almost 6 months…)

With the above questions in mind, I gave up on the idea of using Machine Learning in Photonics. I guess this happens to everybody when they look for PhD topics. Every day, they come up with new ideas and then move on. Same happened to me and I got busy in typical optical/photonics application problems.

考虑到以上问题,我放弃了在光子学中使用机器学习的想法。 我想每个人在寻找博士学位主题时都会发生这种情况。 每天,他们提出新的想法,然后继续前进。 同样的事情发生在我身上,我忙于典型的光学/光子学应用问题。

It was a regular workday and maybe I was getting bored and started checking Google News. I exactly don’t remember. I saw a research paper getting published, which used Machine Leaning in some Photonic Power Splitters problem. And I remember saying this to myself- Oh Shit! You thought about it a few months back and it is possible… and it is not only about my excitement of using buzz word technology with optical applications.

这是一个正常的工作日,也许我感到无聊并开始查看Google新闻。 我完全不记得了 我看到了一篇研究论文发表,该论文在一些光子功率分配器问题中使用了机器倾斜。 我记得自己对我说过- 哎呀! 您几个月前就考虑过,并且有可能……这不仅是因为我对在光学应用中使用流行词技术感到兴奋。

I can also use it and WILL USE IT…. All my doubts/questions were answered by itself…

我也可以使用它,并会使用它…。 我所有的疑问/问题都得到了回答……

Photo by Austin Chan on Unsplash
由Austin Chan 摄于Unsplash

最后的疑问... (Last Unanswered Doubt…)

Datasets?

数据集?

I still didn’t have any dataset available online. Then I thought if I find dataset online then I had to stick to that optical problem. But what if I can generate my own dataset depending on the problem I am interested in. This leads to a 1-month-long process of data collection on my own. It was around 10000 data-points, still far less than a general Machine Learning problem.

我仍然没有在线可用的任何数据集。 然后我想如果我能在线找到数据集,那我就不得不坚持那个光学问题。 但是,如果我可以根据自己感兴趣的问题生成自己的数据集,那该怎么办。这将导致我自己进行为期1个月的数据收集过程。 它大约有10000个数据点,仍然远远少于一般的机器学习问题。

What I want to say is if you are interested in a problem to use Machine Learning with, you can collect your own data. But again it depends on the type of problem you are interested in. In my case, it worked as I could collect it using our in-house developed code and fabrication facilities available in the research lab.

我想说的是,如果您对使用机器学习的问题感兴趣, 可以收集自己的数据 。 但这又取决于您感兴趣的问题的类型。就我而言,它可以正常工作,因为我可以使用研究实验室提供的内部开发代码和制造设施来收集问题。

一百万美元的问题… (A Million Dollar Question…)

I have been asked 3 times, during my final viva and 2 job interviews- Why to use Machine Learning with an Optical Application problem if we can use equations to predict or optimize a particular optical device?

在最后一次面试和两次面试中,我被问过3次了。如果我们可以使用方程式来预测或优化特定的光学设备,为什么要将机器学习应用于光学应用问题?

Machine Learning shines when there are a lot of input parameters to be optimized. First, if in our optical problem there are for example more than 10 input device dimensions to be optimized then we can easily employ machine learning. Comparing and optimizing 10 or more parameters one by one yourself is a tough job. Secondly, what if the data which we collected experimentally has some unknown noise factor which is never taken care of in equations. In this case, machine learning can be used to predict new values which will take into account the unknown noise of the experimental kit. So I think these 2 factors/cases make the application on machine learning in an optical problem very useful.

当有很多要优化的输入参数时,机器学习就会大放异彩。 首先,如果在我们的光学问题中,例如有10个以上的输入设备尺寸需要优化,那么我们可以轻松地采用机器学习。 自己一个人比较和优化10个或更多参数是一项艰巨的工作。 其次,如果我们通过实验收集的数据具有一些 未知的噪声因子,而该噪声因子在方程中从未涉及到呢? 在这种情况下,机器学习可用于预测新值,该值将考虑实验套件的未知噪声。 因此,我认为这两个因素/情况使得在光学问题上的机器学习应用非常有用。

Later on, I published 2 journal papers out of this work and 1 was even selected for Editor’s Pick. Understanding Machine Learning which started as a curiosity for me ended up being the topic of my PhD. So you never know…

后来,我发表了2篇关于此工作的期刊论文,其中1篇甚至被选为《 编辑推荐》。 对机器学习的好奇开始于我的好奇心,最终成为我博士的主题。 所以你永远不知道...

As Steve Jobs said- You can only connect the dots looking backwards.

正如史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)所说-您只能将点向后看。

How to use Machine Learning in Optical, check the below article-

如何在Optical中使用机器学习,请查看以下文章-

翻译自: https://towardsdatascience.com/how-i-used-machine-learning-in-optics-photonics-optoelectronics-9452fe332a9f

单光子探测技术应用


http://www.taodudu.cc/news/show-863670.html

相关文章:

  • 基于深度学习的病理_组织病理学的深度学习(第二部分)
  • ai无法启动产品_启动AI启动的三个关键教训
  • 达尔文进化奖_使用Kydavra GeneticAlgorithmSelector将达尔文进化应用于特征选择
  • 变异函数 python_使用Python进行变异测试
  • 信号处理深度学习机器学习_机器学习与信号处理
  • PinnerSage模型
  • 零信任模型_关于信任模型
  • 乐器演奏_深度强化学习代理演奏的蛇
  • 深度学习模型建立过程_所有深度学习都是统计模型的建立
  • 使用TensorFlow进行鬼写
  • 使用OpenCV和Python从图像中提取形状
  • NLP的特征工程
  • 无监督学习 k-means_无监督学习-第1部分
  • keras时间序列数据预测_使用Keras的时间序列数据中的异常检测
  • 端口停止使用_我停止使用
  • opencv 分割边界_电影观众:场景边界分割
  • 监督学习无监督学习_无监督学习简介
  • kusto使用_Python查找具有数据重复问题的Kusto表
  • 使用GridSearchCV和RandomizedSearchCV进行超参数调整
  • rust面向对象_面向初学者的Rust操作员综合教程
  • 深度学习术语_您应该意识到这些(通用)深度学习术语和术语
  • 问题解决方案_问题
  • airflow使用_使用AirFlow,SAS Viya和Docker像Pro一样自动化ML模型
  • 迁移学习 nlp_NLP的发展-第3部分-使用ULMFit进行迁移学习
  • 情感分析朴素贝叶斯_朴素贝叶斯推文的情感分析
  • 梯度下降优化方法'原理_优化梯度下降的新方法
  • DengAI —数据预处理
  • k 最近邻_k最近邻与维数的诅咒
  • 使用Pytorch进行密集视频字幕
  • 5g与edge ai_使用OpenVINO部署AI Edge应用

单光子探测技术应用_我如何最终在光学/光子学应用程序中使用机器学习作为博士学位相关推荐

  1. 深度学习中交叉熵_深度计算机视觉,用于检测高熵合金中的钽和铌碎片

    深度学习中交叉熵 计算机视觉 (Computer Vision) Deep Computer Vision is capable of doing object detection and image ...

  2. java高深技术总结_一名25K以上的高薪Java程序员总结出的技术以及学习技能

    原标题:一名25K以上的高薪Java程序员总结出的技术以及学习技能 总所周知,Java是目前使用最为广泛的网络编程语言之一. 它具有简单,面向对象,稳定,与平台无关,解释型,多线程,动态等特点. 一般 ...

  3. java主程序怎样调用子程序_存过和函数以及在Java程序中的调用

    存储过程,函数都是数据库的对象. 创建和调用 存储在数据库中的子程序,是由plsql语言写的,完成特定功能的程序. 函数可以返回值,存过不能返回值.除此之外,一致. create procedure ...

  4. uniapp动态显示数组_【报Bug】uniapp 在小程序中 动态修改添加 数组 数据 ,点击获取的索引值错误...

    在微信小程序中会有这个问题,h5正常 在 v-for数组列表 同时 :key 值没有用下标设置,而是用其它设置 ,会导致 动态添加数组内容 ,点击列表 获取的 列表下标 错误 重现步骤 {{title ...

  5. 能量时域空间物理_SRT采访付星老师:高能激光光束时域空域分析、优化与实践,暗弱目标的光子级高速探测技术研究...

    SRT报名正式开启,在争得老师的同意的情况下,学生会和科协联合对部分SRT项目进行访谈,以增进广大同学对项目的了解-欢迎大家踊跃报名 导师简介 付星 副教授 单位:激光与光子技术研究室 电话:+86 ...

  6. spad 探测器_从光到光子—“单光子”探测器

    光电探测器 光电探测器是指在光辐射作用下将其非传导电荷变为传导电荷的一类器件. 在电子学中,二极管是一种具有不对称传输特性的双端电子元件,在一个方向上对电流具有低(理想为零)电阻,在另一个方向上具有高 ...

  7. 深度学习:在图像上找到手势_使用深度学习的人类情绪和手势检测器:第1部分

    深度学习:在图像上找到手势 情感手势检测 (Emotion Gesture Detection) Has anyone ever wondered looking at someone and tri ...

  8. 深度学习背后的数学_深度学习背后的简单数学

    深度学习背后的数学 Deep learning is one of the most important pillars in machine learning models. It is based ...

  9. keras构建卷积神经网络_在Keras中构建,加载和保存卷积神经网络

    keras构建卷积神经网络 This article is aimed at people who want to learn or review how to build a basic Convo ...

最新文章

  1. AHK 中 % 符号的用法
  2. 功能分支重新设置后,Git推送被拒绝
  3. pythonista安卓版下载-pythonista 3ios
  4. Cache一致性与2种基本写策略(1)
  5. c++ 不允许使用抽象类类型的对象_Java中日期API的使用总结
  6. 经典网页设计:10个响应式设计的国外购物网站
  7. FZU Monthly-201903 获奖名单
  8. Dev-DXperience12.2版的新产品介绍:DXTREME
  9. [机器学习]回归--Polinomial Regression 多项式回归
  10. dvwa详解_DVWA(六):XSSReflected 反射型XSS全等级详解
  11. Ubuntu系统下安装rust
  12. linux服务器知识学习:linux系统centos7国内镜像下载地址
  13. FB新应用可借助人工智能回答照片内容提问
  14. Reporting Services Catalog Database File Existence error during installing SQL Server 2008 R2
  15. 做嵌入式编程,为什么用的是C语言而不是C++呢?
  16. Markdown | 最具有效率的写作工具一次性掌握
  17. 如何用SpringBoot+Thymeleaf+Echart生成好看的柱状图,折线图,饼状图
  18. 【Vue3.0实战逐步深入系列】扩展投票功能基于elementui进行组件封装实现一个简单的问卷调查功能
  19. 曙光服务器安装centOS8
  20. html5保护环境作品,保护环境的绘画作品图片

热门文章

  1. Android 4.0 SDK下载安装
  2. Mysql优化系列(0)--总结性梳理
  3. 《Spring揭秘》——IOC梳理2(容器启动,bean生命周期)
  4. 输出目录文件被多个中间文件输出目录相同的工程包含
  5. c语言不被O2优化,【图片】今天写几个性能测试,为什么C语言跑得这么慢呢??【c语言吧】_百度贴吧...
  6. c语言五子棋代码_基于控制台的C语言贪吃蛇
  7. PHP环境搭建:Windows 7下安装配置PHP+Apache+Mysql环境教程
  8. Ext FormPanel布局 (一行显示两对控件元素)
  9. python统计分析--3.线性回归四种算法
  10. ROS2学习(一).Ubuntu 20.04安装ROS2 Galactic