Модель нейрона
Иллюстрации
Реферат
383402
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Саветоиил
Садиалиотичеоиил
Реопублин
Зависи»ое от авт. свидетельства №
Кл 42гп, 36
Заявлено 02. т 1.1965 (№ 1010959/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.1Ч.1966. Бюллетень № 9
МПК 6 06f
УДК 681.142.001.57: 577 (088.8) Комитет по делам изааретеиий и открытий при Совете Миииотрав
СССР
Дата опубликования описания VI.1966!
Г. П. Безносов, Б. П. Зеленцов и А, В. Самошин (Институт автоматики и электрометрии СО АН ССС
В. г С!. В эи А Я !
1 л тЕ11 !10
, Х!тИЧгХКАЯ
ЬИЬ. !ИОТЕКА
Авторы изобретения! ! !
Заявитель
МОДЕЛЬ НЕЙРОНА
11звестные модели нейрона, в которых использованы ферритовые сердечники, позволяют имитировать работу нервной клетки только при воздействии на нее импульсных раздражителей.
Предложенная модель нейрона обладает аналого-дискретными свойствами и позволяет весьма просто моделировать основные функции нейрона при воздействии на него непрерывных раздражителей. Для этого она содержит пороговый элемент на двух ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, последовательно соединенные обмотки импульсного воздействия которых подключены к выходу импульсного генератора, а последовательно соединенные входные обмотки — к источнику тока непрерывного воздействия.
На чертеже показана принципиальная схема модели нейрона.
Модель состоит из двух ферритовых сердечников 1. На каждом сердечнике имеются обмотки 2 подмагничивания, соединенные последовательно и согласно; входные обмотки 8 непрерывного воздействия, соединенные последовательно и согласно; обмотки 4 импульсного тока, соединенные последовательно и встречно; и выходные обмотки 5, соединенные последовательно и встречно. Обмотки 4 подключены к блокинг-генератору б. К выходным обмоткам присоединен диод для получения на выходе импульсов одной полярности.
Моделирование пространственного суммирования воздействий осуществляется путем
5 введения нескольких входных обмоток. На чертеже показан только один возбуждающий вход, так как введение нескольких возбуждающих и тормозящих входов не изменяет принципа действия модели нейрона и ведет
lO только к перераспределению весовых коэффициентов входов.
Модель работает следующим образом.
Во входной обмотке 3 непрерывного воздей15 ствия протекает непрерывный ток, который может иметь различное направление. В дискретные моменты времени в обмотку 4 поступает импульсный ток от блокинг-генератора б, который работает на какой-либо одной часто20 те. При этом импульсное поле, созданное током блокинг-генератора, взаимодействует с непрерывным полем, созданным входным током. Если эти поля имеют противоположные направления, то происходит изменение индук25 ции и в выходной обмотке сердечника наводятся импульсы напряжения. Амплитуда выходных импульсов напряжения зависит от величин напряженностей взаимодействующих полей, пропорциональных соответствующим
30 токам, и от числа витков выходной обмотки.
181402
Предмет изобретения
Составитель В. А. Киселев
Редактор Л. А. Утехина Техред А. А. Камышникова Корректоры: T. Н. Костикова и Л. Е. Марисич
Заказ 1286!18 Тираж 1075 Формат бум. 60)690 /а Объем 0,21 изд. л. Подписное
ПНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СГГР
Москва, Центр, пр. Серова, д, 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Зависимость амплитуды импульсов выходного напряжения от величины непрерывного тока приближается к треугольному виду. Характеристика сердечника, выражающая эту зависимость, расположена либо в первом и 5 третьем квадрантах, либо во втором и четвертом, в зависимости от знаков напряженностей полей, создаваемых током возбуждения и импульсным током и от включения выходной обмотки. 10
Ширина характеристики выходного напряжения сердечника определяется величиной импульсного поля.
При протекании по обмоткам подмагничивания 2 тока определенной величины и на- 15 правления треугольные характеристики сердечников совмещаютс.я с одновременным перемещением в заданный участок перемагничивания для создания определенных порогов возбуждения нейрона. В результате последо- 20 вательного включения выходных обмоток сердечников происходит суммирование амплитуд импульсов выходного напряжения.
Предлагаемая модель нейрона имеет характеристику прямоугольного вида с двумя 25 порогами срабатывания, то есть два ферритовых сердечника, с описанным включением обмоток, образуют пороговый элемент.
Таким образом, при достижении током возбуждения определенной величины (первого по- 30 рога) в выходных обмотках появляются импульсы напряжения, частота повторения которых равна частоте блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме.
Дальнейшее увеличение тока возбуждения не изменяет амплитуду выходных импульсов нейрона до тех пор, пока входной ток не достигнет величины второго порога срабатывания.
Второй порог срабатывания соответствует перевозбуокдению нейрона, при котором импульсы в выходных обмотках отсутствуют.
Дальнейшее увеличение тока возбуждения нейрона не вызывает появления импульсов на выходе.
Предлагаемая модель нейрона может найти применение при построении различных самооргапизующихся систем.
Модель нейрона, выполненная с использованием ферритовых сердечников и содержащая импульсный генератор тока, отличаюи1аяся тем, что, с целью имитации работы нервной клетки при воздействии на нее непрерывных раздражителей и упрощения устройстьа, она содержит пороговый элемент на двух ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, последовательно соединенные обмотки импульсного воздействия которых подключены к выходу импульсного генератора, а последовательно соединенные входные обмотки — к источнику тока непрер ы в ного воздействия.