专利名称：一种超材料结构参数计算方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超材料设计领域，尤其涉及一种超材料结构参数计算方法及装置。
背景技术：
“超材料”是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表现自然规律的限制，从而获得超出自然界固有性质的超常材料。目前，超材料结构的确定仍然停留在凭经验手动调节的阶段，缺乏标准化的设计流程，很难实现超材料的大规模的设计和产业化的应用。因此，如何实现超材料的标准化、自动化设计方案是当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种超材料结构参数计算方法及装置，可快速地计算出超材料结构设计参数，从而根据计算出的超材料结构设计参数设计超材料结构，进而实现超材料结构的产业化生产。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种超材料结构设计参数计算方法，包括:
接收输入的已知超材料结构设计参数；
将所述已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出所述超材料结构设计参数计算模型中其它未知超材料结构设计参数；
输出所述计算出的其它未知超材料结构设计参数。其中，所述接收到的已知超材料结构设计参数包括:超材料结构的电磁参数或超材料结构的结构参数。其中，所述方法还包括:根据实验得到的超材料结构设计参数样本，预先拟合出所述超材料结构设计参数计算模型。其中，所述根据实验得到的超材料结构设计参数，预先拟合出超材料结构参数计算模型，包括:
根据所述实验得到的超材料结构设计参数样本，通过可逆跳马尔可夫蒙特卡罗RJ-MCMC算法估计出所述超材料结构参数计算模型的阶数；
根据所述估计出的阶数，结合预设的模型预估算法，拟合出所述超材料结构参数计算模型。相应地，本发明实施例提供了一种超材料结构设计参数计算装置，包括:
接收模块，用于接收输入的已知超材料结构设计参数；
计算模块，用于将所述接收模块接收的已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出超材料结构设计参数计算模型中的其它未知超材料结构设计参数；
输出模块，用于输出所述计算模块计算出的其它未知超材料结构设计参数。其中，所述接收模块接收到的已知超材料结构设计参数包括:超材料结构的电磁参数或超材料结构的结构参数。其中，所述装置还包括:
拟合模块，用于根据实验得到的超材料结构设计参数样本，预先拟合出超材料结构设计参数计算模型；
所述计算模块，用于将所述接收模块接收的已知超材料结构设计参数代入所述拟合模块拟合出的超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出超材料结构设计参数计算模型中的其它未知超材料结构设计参数。其中，所述拟合模块包括:
模型阶数计算单元，用于根据所述实验得到的超材料结构设计参数样本，通过可逆跳马尔可夫蒙特卡罗RJ-MCMC算法估计出所述超材料结构参数计算模型的阶数；
模型拟合单元，用于根据所述模型阶数计算单元计算出的阶数，结合预设的模型预估算法，拟合出所述超材料结构参数计算模型。实施本发明实施例，具有如下有益效果:
通过将接收到的已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算并输出超材料结构设计参数计算模型中的其它未知超材料结构设计参数。如此设计，能够快速地计算出某一超材料结构的全部未知超材料结构设计参数，这样超材料结构设计人员根据计算出的全部未知超材料结构设计参数，并结合之前的已知超材料结构设计参数，即可知道某一超材料结构的全部结构设计参数，从而根据这些结构设计参数快速地设计超材料结构，避免了现有技术中需要人工手动地调节超材料结构的设计流程，进而实现超材料的产业化生产。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明提供的一种超材料结构设计参数计算方法的实施例的流程示意图； 图2是本发明图1中步骤Sll的实施例的流程示意 图3是本发明图2中步骤S21的实施例的流程示意 图4是本发明提供的一种超材料结构设计参数计算装置的实施例的结构示意 图5是本发明图4中拟合模块的实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参考图1，是本发明提供的一种超材料结构设计参数计算方法的实施例的流程示意图，所述方法包括:
步骤S12，接收输入的已知超材料结构设计参数；
其中，接收到的已知超材料结构设计参数包括:超材料结构的电磁参数或超材料结构的结构参数。具体地，超材料结构的电磁参数可以是超材料结构的反射系数或透射系数等。而超材料结构的结构参数，则包括基板尺寸、基板上超材料微型结构单元的边长、基板上超材料微型结构单元的种类、或基板上超材料微型结构单元的旋转角度。其中，超材料结构包括多个超材料微型结构单元，通常用基板尺寸来衡量超材料结构的大小。步骤S13，将所述已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出所述超材料结构设计参数计算模型中其它未知超材料结构设计参数；
本步骤中，超材料结构设计参数计算模型，是拟合出的用于计算超材料结构的结构设计参数的计算模型。该模型中囊括了超材料结构设计中用到的所有结构设计参数。由于步骤S12中输入的已知超材料结构设计参数有限，因此，在本步骤中，在将步骤S12中接收到的已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中后，还需要结合预设的参数计算算法，才能够计算出该模型中涉及的其它未知超材料结构设计参数。其中，预设的参数计算算法为本领域技术人员所熟知的算法，在此不详细描述。步骤S14，输出所述计算出的其它未知超材料结构设计参数。通过步骤S13的计算，即可计算出某一超材料结构的所有未知的结构设计参数。在本步骤中，可将计算出的其它未知超材料结构设计参数输出给超材料结构设计人员。如此，超材料结构设计人员根据本步骤中输出的其它未知超材料结构设计参数，以及结合之前的已知超材料结构设计参数，即可知道某一超材料结构的全部结构设计参数。根据这些结构设计参数，超材料结构设计人员即可快速地设计出超材料结构。进一步地,所述方法还包括:
步骤S11，根据实验得到的超材料结构设计参数样本，预先拟合出所述超材料结构设计参数计算模型。因为只有拟合出超材料结构设计参数计算模型之后，步骤S13中才能够运用所述拟合出的超材料结构设计参数计算模型，进行超材料结构设计参数的计算。本实施例中，通过将接收到的已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算并输出超材料结构设计参数计算模型中的其它未知超材料结构设计参数。如此设计，能够快速地计算出某一超材料结构的全部未知超材料结构设计参数，这样超材料结构设计人员根据计算出的全部未知超材料结构设计参数，并结合之前的已知超材料结构设计参数，即可知道某一超材料结构的全部结构设计参数，从而根据这些结构设计参数快速地设计超材料结构，避免了现有技术中需要人工手动地调节超材料结构的设计流程，进而实现超材料的产业化生产。请参考图2，是本发明图1实施例中步骤Sll的实施例的流程示意图，所述方法包括:
步骤S21，根据所述实验得到的超材料结构设计参数样本，通过可逆跳马尔可夫蒙特卡罗RJ-MCMC算法估计出所述超材料结构参数计算模型的阶数；
其中，实验得到的超材料结构设计参数样本，是在超材料设计人员多次试验的基础上得到的一些超材料结构的设计参数.在本步骤中，假设试验得到的超材料设计参数服从O到I之间的均匀分布，如此，则可以计算出该超材料结构设计参数样本先验分布的。本步骤中，在拟合超材料结构参数计算模型时，由于超材料结构设计参数样本的阶数是时变的，因此需要使用RJ-MCMC来估计超材料结构参数计算模型的阶数。RJ-MCMC是一种联合后验分布中产生样本的方法，其与基本的MCMC算法相似，都是通过迭代抽样算法得到待估计后验分布的样本，但是它允许抽样过程在不同模型阶数的子空间之间跳转。假设定义总体参数空间为:
其中，k为模型阶数可能取的上限，Φ,是k阶模型的参数子空间。在每一步迭代中，由
于无法直接待估计分布的抽样，因此首先需要确定当前模型阶数的推荐概率分布，从提议概率分布得到的抽样为备选抽样，根据接受概率决定这一备选抽样是否被接受，若不被接受，则该步迭代中的抽样值与上一步相同。其中，接受概率的公式为:
权利要求
1.一种超材料结构设计参数计算方法，其特征在于，包括: 接收输入的已知超材料结构设计参数； 将所述已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出所述超材料结构设计参数计算模型中其它未知超材料结构设计参数； 输出所述计算出的其它未知超材料结构设计参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收到的已知超材料结构设计参数包括:超材料结构的电磁参数或超材料结构的结构参数。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:根据实验得到的超材料结构设计参数样本，预先拟合出所述超材料结构设计参数计算模型。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据实验得到的超材料结构设计参数，预先拟合出超材料结构参数计算模型，包括: 根据所述实验得到的超材料结构设计参数样本，通过可逆跳马尔可夫蒙特卡罗RJ-MCMC算法估计出所述超材料结构参数计算模型的阶数； 根据所述估计出的阶数，结合预设的模型预估算法，拟合出所述超材料结构参数计算模型。
5.一种超材料结构设计参数计算装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收输入的已知超材料结构设计参数； 计算模块，用于将所述接收模块接收的已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出超材料结构设计参数计算模型中的其它未知超材料结构设计参数； 输出模块，用于输出所述计算模块计算出的其它未知超材料结构设计参数。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收模块接收到的已知超材料结构设计参数包括:超材料结构的电磁参数或超材料结构的结构参数。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 拟合模块，用于根据实验得到的超材料结构设计参数样本，预先拟合出超材料结构设计参数计算模型； 所述计算模块，用于将所述接收模块接收的已知超材料结构设计参数代入所述拟合模块拟合出的超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出超材料结构设计参数计算模型中的其它未知超材料结构设计参数。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述拟合模块包括: 模型阶数计算单元，用于根据所述实验得到的超材料结构设计参数样本，通过可逆跳马尔可夫蒙特卡罗RJ-MCMC算法估计出所述超材料结构参数计算模型的阶数； 模型拟合单元，用于根据所述模型阶数计算单元计算出的阶数，结合预设的模型预估算法，拟合出所述超材料结构参数计算模型。
全文摘要
本发明实施例公开了一种超材料结构设计参数计算方法，包括接收输入的已知超材料结构设计参数；将所述已知超材料结构设计参数代入超材料结构设计参数计算模型中，并结合预设的参数计算算法，计算出所述超材料结构设计参数计算模型中其它未知超材料结构设计参数；输出所述计算出的其它未知超材料结构设计参数。本发明实施例还公开了一种超材料结构设计参数计算装置。采用本发明，够快速地计算出某一超材料结构的全部未知超材料结构设计参数，这样超材料结构设计人员即可知道某一超材料结构的全部结构设计参数，进而根据这些结构设计参数快速地设计超材料结构，避免了现有技术中需要人工手动调节超材料结构的设计流程，实现了超材料的产业化生产。
文档编号G06F17/50GK103177136SQ20111043741
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者刘若鹏, 季春霖, 刘斌, 牛攀峰, 张建 申请人:深圳光启高等理工研究院