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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Optimizing Neural Networks for Nanophotonic Inverse Design Through Statistical and Computational Complexity Analysis

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Optimizing neural networks (NNs) for inverse design in nanophotonics presents unique challenges due to the varying complexity of optical responses across different structures. This study introduces a machine learning-centric framework to systematically evaluate and optimize NN architectures based on both statistical and computational complexity. We assess statistical complexity through bias-variance tradeoff analysis, data efficiency, and latent space dimensionality using autoencoders, revealing how structural intricacy impacts generalization capacity. Computational complexity is analyzed through FLOPS, sparsity pruning, and convergence dynamics, offering insights into resource-efficient model deployment. Across multilayer films, metasurfaces, and gratings, we identify clear trends linking physical complexity to optimal model depth, width, and training regimes. Our findings highlight the importance of architectural tuning and model compression in achieving high accuracy with minimal computational overhead. This work provides a practical roadmap for designing interpretable, efficient, and scalable deep learning models tailored to complex physics-driven design problems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Optimizing Neural Networks for Nanophotonic Inverse Design Through Statistical and Computational Complexity Analysis
Date Crossref
25/08/2025
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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