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Accès ouvert déclaré 2026 article

Hardware implementation of photonic neuromorphic autonomous navigation

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Reinforcement learning enables artificial intelligence to move beyond perception toward decision-making, but its deployment on conventional electronic hardware is limited by the latency and energy consumption of the von Neumann architecture. Here, we propose a photonic spiking twin delayed deep deterministic policy gradient reinforcement learning architecture for neuromorphic autonomous navigation and experimentally validate part of the architecture through hardware-software co-inference using a distributed feedback laser with a saturable absorber (DFB-SA) array. The architecture integrates a photonic spiking Actor network with dual continuous-valued Critic networks, where the final nonlinear spiking activation layer of the Actor is deployed on the DFB-SA laser array. In autonomous navigation tasks, the system achieves an average reward of 58.22 ± 17.29 and a success rate of 80% ± 8.3%. Hardware-software co-inference demonstrates an estimated device-level nonlinear activation energy consumption of 0.78 nJ per activation event and a nonlinear activation latency of 191.20 ps under ideal parallel channel activation, with co-inference error rates of 0.051% and 0.059% for scenarios with and without obstacle interference, respectively. Simulations of error-activated channels agree well with the expected responses, validating the dynamic characteristics of the DFB-SA laser. The proposed architecture provides a promising pathway toward low-power, low-latency photonic neuromorphic autonomous navigation.

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

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Hardware implementation of photonic neuromorphic autonomous navigation
Date Crossref
14/08/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

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

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Sujets associés

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