Устройство для моделирования нейронной сети
Патент 528579
Авторы
Классы МПК
Устройство для моделирования нейронной сети
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!!! 528579
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.74 (21) 2035012 24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.09.76. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 04.10.76 (о1) М. «.. - О 06С i 60
Государственный комитет
Совета Министров СССР, по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333(088.8) (72) Авторы изобретения
Ф. Х. Файзуллин и E. К. Костылева (71) Заявитель
Казанский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени В. И. Ульянова — Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ
Изобретение относится к специализированным устройствам для распознавания образов и может быть использовано для опознания формы некоторого набора непрерывных параметров, каждый из которых может меняться в определенном конечном диапазоне, а также для оперативного запоминания опознанной формы.
Известны устройства для моделирования нейронов и нейронной сети. Одно из известных устройств является сложным. Другое известное устройство для моделирования опознающей нейронной сети, наиболее близкое к изобретению, содержит и — 1 слоев, каждый из которых содержит и — i пар последовательно соединенных нейроподобных элементов с двумя входами, где i= l, 2, ..., и — 1, и одного спонтанно генерирующего элемента, причем каждый возбуждающий вход элемента пары соединен с тормозящим входом другого элемента этой пары, выходы нечетных элементов всех пар слоя соединены со входами спонтанно генерирующего элемента, а выходы всех четных элементов связаны через переключатели со входами следующего слоя. Это устройство характеризуется сложностью конструкции, отсутствием возможности обобщить изменения формы сигналов в пределах данного класса, невозможностью оперативного запоминания опознанной формы пала.
Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение класса решаемых задач. В описываемом устройстве это достигается тем, что в нем нейроподобные элементы расположены в виде однородного слоя, причем выход каждого нейроподобного элемента через цепь обратной связи соединен с его возбуждающим входом, который подключен к тормозяшим входам соседних нейроподобных элементов.
На чертеже показана нейронная сеть, опознающая N-мерные сигналы, где 1! — I i — нсйроподобные элементы (возбуждающие входы обозначены стрелками, тормозящис—
Т-образными линиями), 2! — 2к — цепи обратной связи.
Входные х и выходные у сигналы нейроподобного элемента являются однородными по физической природе и изменяются в пределах
2З 0((х, у) ((x„,„,. у„,„;, ) . Нейроподобныс элементы 1 имеют возбуждающие и тормозящие входы с весовыми коэффициентами г.
Выход каждого нейроподобного элемента 1!, 1, ..., lт через соответствующую цепь обрат25 ной связи 2!, 2., 2х соединен с его возбу>кдающим входом, который подключен к тормозящим входам соседник нейроподобных элементов.
Описываемое устройство осуществляет опоЗз знание формы угнала и обобщение изменений
Формула изобретения
Составитель С. Громова
Техред Е, Подурушина Корректор И. Позняковская
Редактор А. Тюрина
Заказ 1966/8 Изд. № 1589 Тираж 864 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 формы в пределах данного класса, используя механизм латерального торможения в пределах слоя нейронов, циклически подавая результат обработки сигнала с выходов слоя по обратным связям снова на его входы. При этом латеральное торможение осуществляет контрастирование и уменьшение размерности входного сигнала. Многократное повторение этого процесса при определенных параметрах нейронов приводит к некоторому установившемуся режиму, когда компоненты входного сигнала не изменяют своего значения со временем. Опознанная форма сигнала запоминается динамическим способом в виде циркуляции сигнала в нейронном слое.
При работе устройства на входы нейронного слоя из элементов l i — 1т, подается некоторое конечное число сигналов из подлежащего классификации их множества, причем сигналы принадлежат разным классам. Порядок подачи сигналов следующий. Из данного множества сигналов оператор выбирает в произьольной последовательности один и подает его на входы устройства, причем известно, какому классу этот сигнал принадлежит. Далее идет процесс настройки устройства путем одновремспного ручного изменения параметров нейронов.
Цель этой настройки состоит в том, чтобы добиться возможно более быстрой сходимости процесса обработки сигнала в нейронном слое до установившегося режима, когда циркулирующий в слое сигнал не изменяется со временем.
Эта операция повторяется для каждого сигнала из некоторого выбранного конечного их числа.
Настройку производят отдельно для каждого класса сигналов.
Настройкой параметров нейронов добиваются того, что в установившемся режиме вы1р ходные сигналы нейронного слоя из элементов
1> — 1>-, соответствующие сигналам разных классов, отличаются по номерам возбужденных и невозбужденных выходов нейронного слоя, т. е. по номерам компонент выходного сигнала. После этого устройство опознает с заданной надежностью любые входные сигналы данных классов.
Устройство для моделирования нейронной сети, содержащее нейроподобные элементы с возбуждающими и тормозящими входами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения
25 устройства и расширения класса решаемых задач, в нем нейроподобные элементы расположены в виде однородного слоя, причем выход каждого нейроподобного элемента через цепь обратной связи соединен с его возбуж30 дающим входом, который подключен к тормозящим входам соседних нейроподобных элементов.