Conceptualization and feasibility study of analog computing based on sound and aperiodic diffraction gratings for mathematical operations
개인기초연구(과기정통부)(R&D) · 우수연구-핵심연구(도전형)
2026년
2710112558
과학기술정보통신부
한국연구재단
한국과학기술원
전원주
6명
2026.09.01 ~ 2027.08.31
2026.09.01 ~ 2029.08.31
9,293만원
9,293만원
기초연구
대학
대전광역시 유성구
물리학 > 복합물리 > 음향학
본 연구에서는 기존의 이산화된 디지털 연산 방식에서 벗어나, 음파의 전파와 회절 특성을 조절해 수학적 연산을 수행하는 음향 아날로그 컴퓨팅의 새로운 개념과 설계 원리를 정립하고자 한다. 이를 위해, 기존의 주기적 회절격자와 달리, 목표 연산에 맞게 기하학적 자유도를 부여한 비주기적 회절격자를 새롭게 고안하여 핵심 연산 구조로 제안하고, 입사 음파의 횡방향 ...
... 회절 차수 제어 조건을 실제 기하학적 형상으로 구현하고, 고정밀 전산해석을 통해 파수별 복소 투과 응답, 회절 차수별 에너지 분배, 출력 음장의 미분 연산 정확도를 예측한다. 또한, 인공지능 및 기계학습 기반 역설계 알고리즘을 활용하여 목표 응답과 설계된 구조 응답 사이의 오차를 최소화하고, 연산 정확도를 극대화하는 최적 형상을 도출한다.3차년도에는 최적 설계된 비주기적 회절격자를 제작하고, ...
본 연구에서 제안하는 비주기적 회절격자 기반 음향 아날로그 연산 구조는 소리와 인공적으로 설계된 음향 구조만으로 연속적인 음장 분포에 대한 수학적 연산을 전자적 변환 과정 없이 수행할 ... 영상 장치의 전단에 결합되는 소형 음향 연산 소자, 실시간 신호 전처리 모듈, 물리 기반 인공지능 전처리 소자, 저전력·저지연 연속 신호처리 하드웨어 개발로 이어질 수 있다. 결과적으로 본 ...