Устройство для моделирования нейронной сети

Устройство для моделирования нейронной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к моделированию процессов самоорганизации в нейронном анеамбле и может быть использовано в робототехнике при построении систем обработки внешних сигналов, а также в других областях, где требуется биологический подход в решении задач классификации детерминированных последовательностей сигналов. Цель изобретения - обеспечение режима самоорганизации путем уменьшения времени классификации нейронной сети. Поставленная цель реализуется за счет введения в состав известного устройства формирователя 4 обучающихся последовательностей блока 5 оценки разрешительной способности сети, блока 6 управления и генератора 7 случайного двоичного числа. Предлагаемое устройство обладает возможностью оперативной перестройки распознающей структуры, адаптацией к меняющейся структуре сигнала. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 с Об с 7/6() А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ Il+IT СССР (2l) 4464327/28-14 (22) 15.06.88 (46) 30.03.90. Бюл. и 12 (71) Институт кибернетики им. В.М. Глушкова АН УССР (72) И.Г. Антомонов, И.С. Семчинский и Е.А. Файдыш (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1064285, . G 06 G 7/60, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЙРОННОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к моделированию процессов самоорганизации в нейронном ансамбле и может быть использовано в роботот-ехнике при постро2 ении систем обработки внешних сигналов, а также в других областях, где требуется бионический подход в решении задач классификации детерминиро- ванных последовательностей сигналов.

Цель изобретения " обеспечение режима самоорганизации путем уменьшения вре" мени классификации нейронной сети.

Поставленная цель реализуется за счет введения в состав известного устройства формирователя 4 обучающихся последовательностей блока 5 оценки разре" шительной способности сети, блока 6 управления и генератора 7 случайно>о двоичногб числа. Предлагаемое устрой". ство обладает возможностью оператив"

5 ной перестройки распознаацей структуры, адаптацией к меняющейся структуре сигнала..5 ил.

1553993

Изобретение относится к области моделирования процессов самоорганизации в нейронном ансамбле при взаимодействии с входным сигналом и может быт ь исполь зова но для исследова ния

5 указанных процессов s анализаторных системах организмов, а также в робототехнике при построении систем обработки внешних. сигналов, в других областях, где требуется бионический подход в решении задач классификации детерминированных последовательностей сигналов.

Цель изобретения - обеспечение режима самоорганизации путем уменьшения времени классификации нейронной сети.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для моделирова-,20 ния нейронной сети; на фиг. 2 - формирователь облучающихся последовательностей; на фиг. 3 - блок оценки разрешительной способности сети; на фиг. 4 - блок управления; на фиг. 5 - 25 генератор двоичного числа.

Устройство для моделирования нейронной сети содержит блок 1 моделирования нейронов, состоящий из нейроподобных элементов, матричный коммутатор 2, блок 3 регистрации, формирова тель 4 обучающих последовательностей,, блок 5 оценки разрешительной способности нейронной сети, блок 6 управления, генератор 7 случайного двоичного числа .

Блок 4 формирова ния обучающихся

: последовательностей содержит (фиг. 2) ! запоминающий элемент 8, элемент 9 ге, нерации адреса, первый счетчик 10, генератор 11, управляемый коммутатор

1.2, дешифратор 13, второй счетчик 14.

Блок 5 оценки разрешительной способности сети, содержит (фиг. 3) первый

15> второй 16, третий 17 и четвертый

18 генераторы, первый 19, второй 20, третий 21 четвертый 2?, пятый 23 и шестой 24 компараторы, шесть счетчиков 25 - 30, группу 31 сдвиговых регистров, элемент 32 совпадения, шесть элементов И, элемент ИЛИ и три эле50 мента НЕ.

Блок 6 управления содержит (фиг.4) первый триггер 33, таймер 34, второй триггер 35 °

Генератор 7 случайного двоичного числа (фиг. 5) содержит управляемый генератор 36, управляемый коммутатор

37, группу 38 ключей.

Устройство работает следующим образом.

Сначала производится включение генератора 7 случайного двоичного числа . После того, как в блоке 7 сформирована структура сети, производится ее отображение на матричном коммутаторе 2 и запускается формирователь 4 обучающих последовательностей. Возникающие при подаче последовательности состояния сети с блока 4 анализируются в блоке 5 оценки разрешительной способности. В случае возникновения нестационарного или стационарного состояния, которое дифференцируется как "отражение" или "заклинивание" ! соот ветст вующие счет чи ки блока 5 фи ксируют режим работы моделируемой сети. После прдеъявления каждой последовательности блоком 4 все нейроподобные элементы блока 1 приводятся в состоя ние покоя, зат ем пода ется следующая последовательность. После подачи всех последовательностей на блоке 3 регистрации отмечается количество последовательностей, инициировавших в сети процессы "отражения"

"заклинивания" и "хаоса". Одновременно выдается информация о возможности применения данной сети к классификации. Если количество отраженных" последовательностей превышает заданный порог, а такая возможность существует, то работа устройства оканчивается . Если нет, то вновь запускается блок 7 формирования случайного двоичного числа и весь процесс повторяется до тех пор, пока не будет сгенерирована структура нейронной сети, пригодной для классификации сигналов.

Таким образом, за счет введения в устройство блока 4 формирования обучающих последовательностей и блока 5 оценки разрешительной способности сети, управляющего генератором 7 структуры нейронной сети, появляется возможность выбора нейронной структуры из синтезированного множества, способной обеспечить режим самоорганизации, необходимый для работы классифицирующих нейронных сетей. При этом устройство обеспечивает формирование ней-, ронной сети указанным способом из большего числа нейроподобных элементов.

Предлагаемое устройство обладает возможностью гибкой перестройки распознающей структуры, адаптацией к ме1553993 нящейся структуре сигнала и может быть использовано в диагностических комплексах устройств, распознающих последовательности сигналов компью-.

Э 5 терных системах управления, при решении робототехнических задач.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейронной сети, содержащее блок моделирования нейронов, состоящий из нейроподобных элементов, соединенный прямыми и.обратными связями с матричным коммутатором, и блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения режима самоорганизации путем уменьшения времени классификации нейронной сети, в него введены 20 формирователь обучающих последовательностей, блок оценки разрешительной способности сети, блок управления и генератор случайного двоичного числа, выход которого подсоединен к матричному коммутатору, а вход соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого связан с первым входом блока оценки разрешительной способности нейронной сети и входом Формирователя обучающих последовательностей, соединенного с вторым входом блока оценки разрешительной способности нейронной сети и с соотI ветствующим входом блока моделирования нейронов, выходы которого связаны с третьим и четвертым входами блока оценки разрешительной способности нейронной сети, соединенного с вхо" дами блока управления и блока регистрации.

1553993

Составитель д. Сапко

Техред А.Кравчук Корректор Н. Ревская

Редактор К, Крупкина!, Заказ 458 Тираж 557 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул,Гагарина, 1J1