Устройство для моделирования нейрона

Устройство для моделирования нейрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

= сйсоЮз дц

7МТ1;0., ю11Р1Е бибинот

ИСАЙ ИЕ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

О,П (11) 452016

ИЗОБРЕТЕН Ия и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.10. 73 (21) 1964374,. 18-24 с присоединением заявки !Ф (32) 11рноритет

Опубликовано 30.11.74. Ьюллетень № 44

Дата опубликовании опнсанияО .О4 ° 75 (51) М. Кл. С 06н 7/60

Гасударственный ноин1ет

Совета Мнннотроо СССР оо делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 625.017(088.8) (72) Автор изобретения

H. 1 . Нак

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени (71) Заявитель государственный университет (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ HVf1POHA

Изобретение относится к области моделирования нервной системы и может быть использовано в системах управления и в вычислительной технике.

Известно устройство для моделирования нейрона, содержащее элементы задержки, входы которых соединены со входами уст ройства, и сумматор, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения, блок преобразования напряжения lO в частоту и формирователь выходных импульСов соединен с первым выходом уст ройства.

При построении гибких приспосабливающихся систем необходимо, чтобы формиро- 15 вание нейронной структуры происходило за счет направленнот о "прорастания связей, приводяшего к усилению нужных и отмиранию ненужных связей между элементами сети. Однако в известных устройствах для 2О моделирования нейрона такое изменение структуры не предусмотрено> что снижает их точность.

Предложенное устройство с целью повы-, шения точности моделирования содержит формирователь управляющего сигнала, интегратор..частотный детектор и ключи,. первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего элемента задержки, второй вход — ко входу устройств ва, а выходы соединены со входами сумI матора, Вход частотного детектора подключен х выходу блока преобразования напряжения в частоту, а его выход соединен со вторым входом указанного б юка и через интегратор — со входом блока сравнения, выходы которого через формирователь упранляющего сигнала соединены со вторым выходом устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит элементы з»держки 1, ключи 2, сумматор 3 (аддитивнонакопительный узел), блок сравнения 4, блок преобразования напряжения в частоту частотныи детектор 16, интегратор 7, формирователь управляюшего сиги»ла 8 и формирователь выходных импульсов 9.

В зависимости от активного состояния нейрона возбуждения или т >рмож ния н»

452016 ключ 2 синаптического элемента прикладывается отрицательный или положительный потенциал управления ключом, в связи с чем входные задержаныйе импульсы элемента 1 поступают на прямой или инвертируюший вход сумматора з

Сумматор 3 осушествляет пространст венную и временную селекцию входных сигналов, поступающих с соответствующих ключей 2 (пространственная селекция на активных суммирующих резисторах, временная кратковременная — на емкости сумматора 3).

Просуммированный входной сигнал с 15 сумматора 3 поступает на блок сравнения

4. При превышении суммарного напряжения обеих полярностей на сумматоре 3 порогового уровня срабатывает блок 5. Кель обратной связи (интегратор 7) предназначена 0 для увеличения проходимости связи после предшествовавшего периода активности от тренировки. "Временная память" — увеличенная проходимость сразу после ее включения, медленно пвнижаюшаяся после прекрашения возбуждения нейронов, осушествляется обратной связью с частотного детектора 6 на блок 5. Изменение уровня постоянной "памяти" связи в зависимости от чистоть ее употребления в единицу вре- 0 мели моделируется обратной связью с интегратора 7 на блок сравнения 4. С этого блока рязностный потенциал поступает на формирователь 8, который управляет ха35 ряктером воздействия синапса. Если разность и пряжения на сумматоре 3 и цороi оного уровня блока сравнения 4 имеет н»ложительное прирашение, то формируется положительный потенциал, разрешаюший прохожими-ние сигналя по входу Возбужден,, 40 ци!

Схема может работать и без формиро вателя. Тогда потенциальный вход синаптического ключа подключается к положительному или отрицательному потенциалу источника питания. В этом случае данный синапс будет носить постоянный характер воздействия, только .тормозной или только возбуждаюший. формирователь 9 формирует импульсЫ положительной полярности, стабильной амплитуды и длительности с низким выходным сопротивлением с импульсов, поступающих с блока 5.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержашее элементы задержки, входы Которых соединены со входами устройства, и сумматор, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения, блок преобразования напряжения в частоту и формирователь выходных импульсов соединен с первым выходом устройства, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с.целью увеличения точности моделирования, оно содержит формирователь управляющего сиг-нала, интегратор, частотный детектор и ключи, первый вход каждого из которых !, .подключен к выходу соответствуюшего элемента задержки, второй вход — ко входу устройства, а выходы соединены со входами сумматора; вход частотно о детектора подключен к выходу блока преобразования напряжения в частоту, а его выход соединен со вторым входом указанного блока и через интегратор — со входом блока сравнения, выходы которого через формировятель управляюшего сигнала соединены со вторым выходом устройства.

452Î16 () . (. .<>х(! !» I> (.(>сlавнl ли 1 .!" у1>ш(>о J екред

Иоррек(ори(:

Рс.(a h г»!> И.!1(>г>ы Iuil.!и>;и:> (Щ .!

1праж l1OglllIIC II(>

1!!111!!!!!! (>(>>>I >1ñ(иег>ио(о h> I>>ill(.ld Сове(а Л1ини г!»>и С(:С!>

lll> дс.l>ll>l Il и>б1: I(.IIHII u t>>h!>bll нй

Москва, 11 !О >, Pay(I>chal(наб., 4! р (ll(>II>I > ll(«11а ген г:, М(>скиа, I 59, !>>.!>ежкоиска я иаб., 2 !