Decision-making and control with diffractive optical networks

控制(管理) 计算机科学 人工智能
作者
Jumin Qiu,Shuyuan Xiao,Lujun Huang,Andrey E. Miroshnichenko,Dejian Zhang,Tingting Liu,Tianbao Yu
出处
期刊: 卷期号:3 (04) 被引量:11
标识
DOI:10.1117/1.apn.3.4.046003
摘要

The ultimate goal of artificial intelligence (AI) is to mimic the human brain to perform decision-making and control directly from high-dimensional sensory input. Diffractive optical networks (DONs) provide a promising solution for implementing AI with high speed and low power-consumption. Most reported DONs focus on tasks that do not involve environmental interaction, such as object recognition and image classification. By contrast, the networks capable of decision-making and control have not been developed. Here, we propose using deep reinforcement learning to implement DONs that imitate human-level decision-making and control capability. Such networks, which take advantage of a residual architecture, allow finding optimal control policies through interaction with the environment and can be readily implemented with existing optical devices. The superior performance is verified using three types of classic games: tic-tac-toe, Super Mario Bros., and Car Racing. Finally, we present an experimental demonstration of playing tic-tac-toe using the network based on a spatial light modulator. Our work represents a solid step forward in advancing DONs, which promises a fundamental shift from simple recognition or classification tasks to the high-level sensory capability of AI. It may find exciting applications in autonomous driving, intelligent robots, and intelligent manufacturing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
企鹅完成签到 ,获得积分10
1秒前
感谢大佬完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
寻梦完成签到,获得积分10
4秒前
无花果的应助被wuyongxiang采纳,获得10
4秒前
你好发布了新的文献求助10
6秒前
qwqw完成签到,获得积分20
6秒前
9秒前
李健的小迷弟的应助被小童采纳,获得10
9秒前
LQB关闭了LQB的文献求助
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
橙橙橙完成签到 ,获得积分10
13秒前
sssss完成签到 ,获得积分10
14秒前
cch发布了新的文献求助10
15秒前
Jasper的应助被小乐采纳,获得10
16秒前
ts完成签到,获得积分10
17秒前
小赖想睡觉完成签到,获得积分10
17秒前
田様的应助被Lynne采纳,获得10
17秒前
18秒前
淡墨发布了新的文献求助10
18秒前
王美祥发布了新的文献求助10
18秒前
hhxdkqhjy完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
小童完成签到,获得积分20
21秒前
21秒前
小童发布了新的文献求助10
23秒前
彭于晏的应助被哇哈哈哈哈哈采纳,获得10
23秒前
李春生发布了新的文献求助20
24秒前
夏晴晴完成签到,获得积分10
26秒前
yadan完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
科研通AI6.2的应助被Ml采纳,获得10
27秒前
28秒前
秋风的应助被Lynne采纳,获得10
28秒前
jagger完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
房产中介发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7783600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9322921
关于积分的说明 20392195
捐赠科研通 7372251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320703
关于科研通互助平台的介绍 2468728
邀请新用户注册赠送积分活动 2336951