קרן אור העוברת דרך האטמוספירה אינה מתקדמת בקו ישר -- היא נשברת ומתעקמת אינספור פעמים בדרכה מהגוף הנצפה אל עינינו. במקום לראות תמונה חדה, אנו רואים תמונה מטושטשת ומעוותת. למעשה, בגלל הטורבולנציה האטמוספירית, העיוות והטשטוש משתנים מרגע לרגע. בחיי היום-יום התופעה הזו אינה מפריעה לנו כלל והיא אפילו חביבה למדי: היא זו שאחראית לנצנוץ הכוכבים. אך בהקשרים מדעיים או צבאיים היינו רוצים לדעת מהי ההפרעה הנוצרת, כדי לתקן אותה. אם נדע לתקן את ההפרעה בזמן אמת, נוכל לקבל תמונות חדות של עצמים רחוקים, ואף למקד אלומת לייזר בצורה מדויקת אל אותם עצמים -- ולפוצץ אותם, אם הם נעים יותר מדי מהר לכיווננו...

התחום ההנדסי העוסק בזיהוי ותיקון הפרעות אופטיות הנובעות מטורבולנציה אטמוספרית נקרא ״אופטיקה אדפטיבית״, ובעיית היסוד בתחום זה נקראת ״בעיית שחזור הפאזה״. בהרצאה זו אני מתכוון לתאר בקצרה את הרקע האלקטרו-אופטי של בעיית שחזור הפאזה, לנסח אותה כבעיה מתמטית טהורה, ולהציג שתי שיטות מקובלות לפתרונה. השיטה הראשונה היא אלגוריתם איטרטיבי פשוט להפליא. השיטה השנייה מבוססת על רשתות נוירונים, והצגתה תהיה גם הזדמנות להראות כיצד ניתן לפתור בעיה הפוכה באמצעות רשתות נוירונים.

ההרצאה מיועדת לסטודנטים לתואר ראשון. לא נדרש כל רקע באופטיקה או ברשתות נוירונים.