本申请涉及深度学习领域，特别是涉及一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建及应用方法。
背景技术：
1、超材料传感器是一种利用超材料特性的新型传感器，电磁诱导透明（eit）是一种允许某些频率的光在介质中传播时不会被吸收，从而形成一种“透明窗口”的量子光学现象。在超材料传感器中，eit现象被用来增强传感器的灵敏度和分辨率，通过设计具有特定几何形状和排列方式的人工结构，可以在特定频率下模拟出eit现象，这样的超材料传感器可以用于检测非常微弱的信号变化，因为eit现象可以极大地增加介质对某些特定频率光的敏感度。若是设计超材料传感器可在太赫兹（terahertz, thz）频段模拟出eit现象的话，则可设计得到太赫兹超材料传感器。
2、超材料传感器的结构设计往往需要相当复杂的设计过程与设计周期。传统的计算方法是从某些初始条件和边界条件开始，利用计算电磁仿真，在空间和时间上对离散麦克斯韦方程组求解,通过设置足够的网格和迭代步骤，从而准确计算出给定结构的光学特性，经常需要微调几何形状并迭代执行仿真以逐渐接近目标响应，该过程很大程度上依赖于设计模板的过往经验，并且由于仿真能力和时间的限制，在寻找最佳结构时仅调整了有限的设计参数，以上种种缺陷导致了设计者在设计特定频段下响应的超材料传感器时需要反复进行仿真和实验验证，每次迭代都需要重新计算电磁场分布，这在计算资源有限的情况下尤其耗时，且由于仿真时间和资源的限制，只能调整有限的设计参数。这意味着可能无法全面探索所有可能的设计选项，从而限制了优化的可能性；另外，设计过程高度依赖于设计者的经验和直觉，特别是在选择初始设计模板时，缺乏系统的方法来指导设计者如何有效地探索设计空间，可能导致错过最优解。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建及应用方法，利用改进的深度学习模型探索超材料抗生素传感芯片的物理结构参数与其电磁响应之间所存在的隐含关系，以协助设计者进行抗生素传感芯片的按需快速设计。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，包括：
3、用于设计太赫兹超材料抗生素传感芯片，其中太赫兹超材料抗生素传感芯片的上层结构包括间隔设置的圆形开口谐振环和矩形闭环，圆形开口谐振环的开口正对矩形闭环设置；
4、取不同已知结构参数组的太赫兹超材料抗生素传感芯片对应的透射曲线采样点集合作为训练数据，其中已知结构参数组包括圆形开口谐振环的开口宽度、圆形开口谐振环的半径、圆形开口谐振环的环宽、矩形闭环的宽度、矩形闭环的长度以及矩形闭环的环宽；
5、将训练数据输入到抗生素传感芯片设计框架中进行训练直到满足训练条件，其中抗生素传感芯片设计框架包括依次连接的嵌入模块、编码模块以及解码模块，嵌入模块包括分块嵌入层、线性注入层以及位置编码层，编码模块包括多个依次连接的编码头，每一编码头包括多头自注意力层和前馈网络，每一多头自注意力层和每一前馈网络之前添加归一化层，且每一多头自注意力层和每一前馈网络之后应用残差连接，解码模块包括依次连接的三层线性全连接层；
6、透射曲线采样点集合输入到分块嵌入单元中被分块处理得到多个区块，每一区块内含有多个透射曲线采样点，每一区块经过线性注入层后同位置编码层内的位置编码相加后得到输入特征；输入特征输入到编码模块中编码处理后得到编码特征，编码特征输入到解码模块的三层线性全连接层中输出结构参数组。
7、第二方面，本申请实施例提供了一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型的应用方法，将透射曲线采样点集合输入到经过基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法得到的基于ai的抗生素传感芯片设计模型中，输出对应的结构参数。
8、第三方面， 本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法。
9、第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法。
10、本发明的主要贡献和创新点如下：
11、本申请实施例提供了一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型，该基于ai的抗生素传感芯片设计模型在transformer模型的基础框架进行改进，优化设计了特别针对于太赫兹超材料抗生素传感芯片的嵌入模块、编码模块以及解码模型，可以协助设计者按需快速设计得到太赫兹超材料抗生素传感芯片，提高了设计速度和准确度。另外，本方案设计得到一种可在太赫兹频段检测抗生素的太赫兹超材料抗生素传感芯片，可实现金霉素传感检测的功能。
12、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
1.一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，每一已知结构参数组的太赫兹超材料抗生素传感芯片对应的透射曲线采样点集合为透射曲线上均匀选取的201个点。
3.根据权利要求2所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，块嵌入层将输入的透射曲线采样点集合中的201个透射曲线采样点区分为67个区块，每一区块内含有3个透射曲线采样点，每一区块经过线性注入层后同位置编码层的位置编码相加得到输入特征。
4.根据权利要求1所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，位置编码层内的位置编码包含了透射曲线采样点的空间位置信息，位置编码层初始随机生成位置编码，在设计框架的训练迭代过程中不断学习更新位置编码。
5.根据权利要求1所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，每一编码头内的多头自注意力层输出的特征同输入到多头自注意力层的特征进行残差连接，残差连接的特征经过激活函数的激活后输入到前馈网络中，每一编码头内的前馈网络输出的特征同输入到前馈网络中的特征进行残差连接，且残差连接的特征经过激活函数的激活后输出。
6.根据权利要求1所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，前馈网络采用多层感知机。
7.根据权利要求1所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法，其特征在于，太赫兹超材料抗生素传感芯片包括自上而下设置的上层结构以及下层衬底介质层，其中上层结构上间隔设置由圆形开口谐振环和矩形闭环，下层衬底介质层为低介质常数的衬底材料。
8.一种基于ai的抗生素传感芯片设计模型的应用方法，其特征在于，将透射曲线采样点集合输入到经过权利要求1到7任一所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法得到的基于ai的抗生素传感芯片设计模型中，输出对应的结构参数。
9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1到7任一所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括根据权利要求1到7任一所述的基于ai的抗生素传感芯片设计模型的构建方法。
