Модель нейрона
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАН И Е
ИЗОЬРЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2I2636
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 24.IX.1966 (№ 1104044/26-25) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 29.II.1968. Бюллетень № 9
Дата опубликования описания 26.IV.1968
Кл, 42m, 36
21а>, 36100
МПК G 061
Н 03k
УДК 616.8-091.81 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
В. Г. Фильков и М. А. Ищенко
Заявитель
МОДЕЛЬ НЕЙРОНА
Известные модели нейрона выполнены, как правило, на двух или более лампах, обычных или однопереходных транзисторах, туннельных диодах и содержат элементы для согласования нейронов при объединении их в нейронные сети. Для получения достаточно стабильных характеристик схемы при изменении напряжения питания и разброса параметров транзисторов, туннельных диодов и т. д. необходимы дополнительные элементы. Предлагаемая модель нейрона отличается от известных тем, что она выполнена по мостовой схеме с одним тиристором. Два смежных плеча мостовой схемы составляют низкоомные сопротивления возбуждающего и тормозящего выходов, точка соединения их заземлена. В третье плечо схемы включен тирисгор, эмиттером к выходному сопротивлению возбуждающего выхода и коллектором к четвертому плечу, состоящему из последовательно соединенных стабилизирующего сопротивления и конденсатора. В диагональ моста включена последовательная РС-цепочка, причем конденсатор заземлен. а вторая его обкладка соединена с источником напряжения питания через омическос сопротивление. 3Т0 позволяет обеспечить такие функции нейрона, как пороговую функцию, рефрактерность, адаптацию, хорошую повторяемость параметров от схемы к схеме, большой коэффициснт разветвления и независимость характеристик схемы от разброса параметров тиристора.
Для развязки входных цепей от тиристора в цепь его базы последовательно включен
5 диод.
На чертеже представлена принципиальная схема описываемой модели нейрона.
Модель нейрона выполнена по мостовой схеме и содержит разделяющий диод 1, соп10 ротивление 2 утечки базы тиристора, выходное сопротивление 8, возбуждающего выхода 4, сопротивление 5, определяющее длительность и амплитуду формируемого импульса, тиристор б, сопротивление 7 смещения коллектора, 15 сопротивление 8 цепи адаптации, емкость 9 цепи адаптации, конденсатор 10, формируюпсий нормированные выходные импульсы, выходное "îïðîòèâëåíèå 11 тормозящего выхода 12. Синаптическая система (на чертеже
20 не показана, так как не влияет на работу модели) может быть любой известной конструкции.
На вход схемы модели нейрона подается входной сигнал положительной полярности.
25 Его азтплитуда должна быть Нс менее 0,5 в, а длительность не менее 0,5 лксек, Сигнал проходит через диод 1 и открывает тпристор б, сслп превышает его порог срабатывания. Тпристор псреходпт в состояние низкого сопро30 явления, и конденсатор 10, к которому было
212636
Предмет изобретения
Составитель Г, Петрова
Техред Т. П. Курилко Корректоры: В. В. Крылова и А. П. Васильева
Редактор Т. Данилова
Заказ 900/19 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 приложено все напряжение, (около 400 в) разрядится через сопротивления 5, 8, 11 до остаточного напряжения порядка 1 — 2 в.
Скорость разряда конденсатора 10, а следовательно, длительность и амплитуду импульса спределяет сопротивление 5, а не параметры тиристора о. На сопротивлении 8, которое значительно меньше сопротивления 5, образуется положительный выходной импульс, а на сопротивлении 11, равном сопротивлению 8, — отрицательный выходной импульс. Так как внутреннее сопротивление тиристора много меньше суммарного соп1ротивления элементов 8, 5, 11, то параметры выходного импульса не зависят от параметров тиристора.
Ток, необходимый для запуска тиристора со стороны базы, равен примерно 500 ма. Выходной ток схемы по возбуждающему и тормозящему выходам равен 60 лба. Диод 1 предотвращает проход импульса большой амплитуды с базы тиристора на синоптическую часть схемы модели нейрона.
Если нейрон постоянно возбуждается, емкость 9 постепенно разряжается, рабочая точка перемещается по характеристике теристора в область больших входных токов, и выходные сигналы уменьшаются по амплитуде, моделируя, таким образом, свойство адаптации.
Предлагаемая модель нейрона обладает хорошей повторяемостью параметров, так как рабочая точка выбирается по первой ветви вольтампер ной характеристики тиристора, а сопротивление смещения коллектора выбирается такой величины, что «нагрузочная» прямая пересекает характеристику в одной точке.
Это определяет одновибраторный режим работы тиристора.
1. Модель нейрона, содержащая омические и емкостные сопротивления, отличпющаяся
10 тем, что, с целью обеспечения таких функций нейрона, как пороговая функция, рефрактерность, адаптация, а также достижения хорошей повторяемости параметров от схемы к схеме и большого коэффициента разветвления, 15 сна выполнена по мостовой схеме с одним тиристором, два смежных плеча мостовой схемы составляют низкоомные сопротивления возбуждающего и тормозящего выходов, точка соединения их заземлена, в третье плечо вклю20 чен тиристор, эмиттером к выходному сопротивлению возбуждающего выхода, а коллектором к четвертому плечу, состоящему из последовательно соединенных стабилизирующего сопротивления и конденсатора, в диа25 гональ моста включеча последовательная
RC-цепочка, причем конденсатор заземлен, а вторая его обкладка соединена с источником напряжения питания через омическое сопротивление.
30 2. Модель нейрона по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью развязки входных цепей от тиристора, в цепь базы тиристора последовательно включен диод.