IA e trasduttori a ultrasuoni: una nuova frontiera

Un recente whitepaper esplora l'applicazione dell'intelligenza artificiale (IA) per accelerare e migliorare la progettazione di trasduttori a ultrasuoni piezoelettrici micro-lavorati (PMUT), dispositivi cruciali in ambito biomedicale. Il documento si rivolge a ingegneri MEMS, sviluppatori di dispositivi biomedicali e specialisti in simulazioni multifisiche.

Ottimizzazione del design tramite IA

L'approccio presentato combina simulazioni FEM basate su cloud con surrogati neurali, trasformando il processo di design da una serie di tentativi ed errori in un'ottimizzazione inversa sistematica. L'addestramento su 10.000 geometrie randomizzate produce surrogati IA con un errore medio dell'1% e un'inferenza inferiore al millisecondo per indicatori chiave di prestazione: sensibilità di trasmissione, frequenza centrale, larghezza di banda frazionaria e impedenza elettrica.

Risultati e vantaggi

L'ottimizzazione di Pareto aumenta simultaneamente la larghezza di banda frazionaria dal 65% al 100% e migliora la sensibilità di 2-3 dB, mantenendo una frequenza centrale di 12 MHz entro ±0,2%. Questo flusso di lavoro accelerato consente di esplorare i compromessi di design in modo più efficiente, ottenendo miglioramenti delle prestazioni in minuti anziché giorni, utilizzando una normale infrastruttura cloud.