贾宇翔 王甲富* 陈 维 随 赛 朱瑞超 邱天硕 李勇峰 韩亚娟 屈绍波

①(空军工程大学基础部 西安 710051)

②(93704部队 北京 101100)

1 引言

超材料是由亚波长单元结构按照周期性或准周期性等特定的空间分布序列构成的人工复合材料或结构，可对电磁波的幅值、相位、极化等特性进行灵活调控[1]。作为调控电磁波的重要手段之一，超材料在通信、隐身、电子对抗等领域中具有极为重要的潜在应用价值。超材料的性能显著依赖结构单元本征的电磁响应以及周期性或准周期性等空间排布方式，在给定电磁性能需求的前提下，如何快速获得最优的超材料工程化应用设计方案是一项非常具有挑战性的工作。

20至21世纪之交，随着英国帝国理工Pendry爵士[2,3]和美国加利福尼亚大学Smith教授[4]等先后发表关于左手材料的开拓性论文，国际学术界掀起了超材料研究热潮，超材料成为近二十几年来的学术热点。超材料概念不仅仅限于左手材料，有关超材料理论、设计和实验验证等工作如雨后春笋般，呈现爆炸性的增长趋势。近年来，超材料的实际应用需求牵引着设计形式的变革，超材料呈现出数字化、信息化、智能化、集成化等发展趋势[5,6]。特别地，在面向工程应用时，需要进行不同结构形式、不同结构参数、不同排布方式等超材料结构单元的整体优化设计，数量规模至少在几万、几十万，甚至达到百万/千万量级，远超人力之所能，必须借助智能算法对超材料进行设计与优化。

智能算法包括传统的启发式算法和神经网络算法[7,8]。……