Всесоюзна л

Всесоюзна л

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

37I596

onH CAk HE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союв Соввтокив

Социвлиотичвокив

Рвопублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.VI1.1971 (№ 1685909/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.И.1973. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 27.VI.1973

М Кл б 06k 9/00 йоттитвт ло двлвтт ивобрвтвииЯ и открытиЯ ори Соввтв Миииотров

СССР

УДК 621.391.19 (088.8) Авторы изобретения

Н. В. Киселев, В; А. Сечкин, Б. В. Филиппов и В. В. Казанский

Заявители

Государственное Союзное конструкторско-технологическое бюро по проектированию счетных машин и Опытный завод

) Г:.7Ю00

КЛАССИФИЦИРУтОЩЕЕ УСТРОЙСТВО : БИБР

И зобретение относится к области технической кибернетики и может быть применено в устройствах, предназначенных для классификации сигналов, различной физической природы. 5

Классифицир ующее устройство в общем случае — это такое устройство, которое на основе анализа признаков, характеризующих некоторый набор объектов, осуществляет их классификацию. 10

В геометрической постановке задачи классификации множеству объектов одного класса может быть, сопоставлено множество точек в пространстве признаков, а множество 15 точек,;соответствующее объектам одного класса, — множеству точек и в пространстве признаков, при этом множество точек, соответствующее объектам одного класса, образует некоторую пространственную область 20 объекта.

Процедура обучения классифицирующего устройства заключаепся в разбиении пространства. признаков на отдельные области, в каждой из которых находятся объекты 25 только одного класса. Поверхность раздела между этими областями может быть математически описана некоторым уравнением, вид которого существенным образом за висит от формы и взаимного, расположения областей. 30

Подобное уравнение принято называть уравнением дискриминантной функции.

Известны классифицирующие устройства, реализующие дискриминантные функции сколь угодно высокого порядка.

Однако наличие в их схеме блоков возведения в степень и блоков перемножения призн аков объектов, подлежащих классифи= кации. приводит к усложнению и удорожанию аппаратуры. из-за,сложной технической реализации этих блоков.

Цель изобретения — упрощение классифицирующего устройства при .реалиазации нелинейных дискриминантн ых функций.

Это достигается созданием однородной сети из линейных дискриминаторов, содержащих только блоки умножения на переменный коэффициент и сумматоры, с тем, чтобы подобная сеть воспроизводила дискриминантную функцию сколь угодно высокого порядка.

В предложенном устройстве одни входы множительных блоков линейных дискриминаторов каждого последующего слоя соединены с входами устройства, а другие входы этих блоков — с выходами линейных дискриминаторов предыдущего слоя.

На чертеже приведена структурная схема классифицирующего устройства.

371596

Она представляет собой однородную по своей структуре сеть,,состоящую из и слоев, где а — порядок дискриминантной функции, подлежащей технической реализации. (На чертеже показаны три слоя — I, II, III, т. е. классифицирующее устройство, способное воспроизвести дискриминантную функцию третьего порядка).

Устройство содержит линейный дискриминатор 1, множительный блок 2 и сумматор 8. ,Первый слой — на бор схем, состоящих из блоков умножения на коэффициент и сумматоров, — реализует линейные дискриминантные функции

S„= W„y W„Х, т„Х,-+.....yW„, Х„ з — Оа+ 1яХ1 + ®2зХа+ . +

+ W „, Х и т. д., где Хь X>,..., Xd — набор признаков, характеризующий некоторый объект, подлежащий классификации;

Ф с-, В 11, Ф ь ..., Wd, — i-й набор весовых коэффициентов, на которые умножаются признаки.

Таким образом, любая из схем первого слоя может быть использована в качестве линейного ди скриминатора.

Второй слой сети — это набор схем, которые по своей структуре полностью аналогичны схемам первого слоя, однако весовыми коэффициентами для призн аков объекта служат уже значения выходов схем первого слоя. Следовательно, можно написать, для Q, например, следующее выражение:

Q = S„+ S„X, + 5„Х,+..... + S„, Х„, что после подстановки значений для SoI, SII, SzI,..., SdI и элементарных преобразований приводит к

d d

Q =- g Ю,Х,+ g (WI, + W,,) X, X, +

i=1 i-.1

+ Х Wo1 Х1+ о где Q — линейная дискриминантная функция, решаемая вторым слоем.

Отсюда видно, что схемы второго слоя устройства реализуют дискриминантные функ= ции второго порядка и могут быть использо:ваны в качестве квадратичных дискримина= торов.

Аналогичные рассуждения для схем третьего слоя, где весовыми коэффициентами являются значения выходов схем второго слоя, приводят к выводу, что в третьем слое реализуются дискриминантные функции третьей степени. Очевидно, что число слоев в предлагаемом устройстве может быть достаточно легко увеличено для получения дискриминатора„реализующего дискриминантную функ= цию требуемого порядка.

Схемы, используемые в любом слое, представляют собой линейные дискриминаторы, имеющие одинаковую структуру, поэтому увеличение порядка дискриминантной функции достигается простым перемещением однотип= ных элементов.

Предмет изобретения

Класси фицирующее устройство, состоящее из многослойной сети ливрейных дискримина35 торов, содержащих множительные блоки .и сумматоры, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при реализации дис= криминантных функций высокого порядка, в нем одни входы множительных блоков линей40 ных дискриминаторов каждого последующего слоя соединены с входными:клеммами устройства, а другие входы — с выходами линейных дискриминаторов предыдущего слоя.

371596

Ф!

А

Х2 х, t! х, хг х

+! х

Х2

+!

Х, x„ х!

+!

x„

Хг х>

++! х1 х, х, +1 х, х, Составитель В. Кудрявцев

Редактор И. Грузова Техред Т. Курилко Корректоры: В. Петрова и А. Николаева

Заказ 1661/13 Изд. № 1254 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2