Устройство для моделирования нейрона

Устройство для моделирования нейрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕтКНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ро765826 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2 1278 (21) 2700882/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2309,80,Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2 309.80 (51)М. Кл.

0 06 G 7/60

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытн и (53) УДК 681.333 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

В. Л. Кузьменко

Львовский государственный медицинский институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЙРОНА

Изобретение относится к специализированным устройстнам для распознавания образов и может быть. использовано. в системах контурного сканирования в качестве элемента, выделяющего 5 экстремум входной сигнальной последовательности, соответствующий контуру изображения, а также в системах. автоматического регулйрон антт я, Известно устройство для моделиро- 10 вания нейрона, содержащее ттреобразователи частоты в напряжение, выполненные в виде последовательно соединенных мультивибратора, интегратора и .согласующего элемента, входы которых 15 подключены к соответстующим источни" кам входных импульсов, а выходы соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого через последовательно соединенные схему срав- 2О нения.и преобразователь напряжения в частоту подключен к блоку формиронатеЛя выходных импульсов (11. Недостатком этого устройства является невозможность четкого выделения экстрему- 25 мов входных последовательностей.

Наиболее близким по техническому решению к предпагаемому является- устройство для моделирования нейрона, содержащее сумматор, выход которого

2 через последовательно соединенные первую схему. сравнения и преобразователь напряжения в ч астоту подключен к формирователю ныходных импульсов, и возбуждающих и m тормозящих каналов, каждый из которых содержит источник входных импульсов, выход которого подключен к входу первого преобразователя частоты в напряжение данного канала, элемент задержки, второй преобразователь; выходы ключей соединены1с соответствующими входами сумматора 123.

Однако это устройство, выделяя иэ менения входной последовательности, не дифференцирует экстремум входной последовательности от других возмож-. ных ее изменений, Наттример, при увеличении частоты следования импульсов на входе устройства на выходе его буду сигналы независимо от того, как дапее меняется частота следования импульсов.

Цель изобретения — повышение точности моделирования распознавания сен" сорной информации в центральной нервной системе °

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования нейрона, содержащее первый сумматор, 765826 выход которого через последователь.но соединенные схему сравнения и преобразователь напряжения в частоту подключен к входу форми ро в ат ел я выходных импульсов, источник входных импульсов, выход которого подключен к входу первого преобразователя частоты в напряжение и через первый элемент задержки соединен с входом втоРого преобразователя частоты в напряжение, и ключи, выходы кбторых подклю- О чены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, введены сумматоры, третий преобразователь частоты в напряжение и второй элемент задержки, выход которого через третий преобразователь частоты в напряжение

15 подключен к одному входу второго сумматора, выход первого преобразователя частоты в напряжение подключен к одному входу третьего сумматора, другие входы второго и третьего сумматоров соединены с выходом второго преобразователя частоты в напряжение„ выход второго сумматора подключен к информационному входу первого ключа и к управляющему входу второго ключа, ин- 25 формационный вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход первого элемента задержки соединен с входом вто- Щ рого элемента задержки.

На черетеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 входных импульсов, элементы задержки 5

2 и 3, преобразователи 4, 5 и б часто- ты в напряжение, третий 7 и второй

8 сумматоры, первый 9 и второй 10 ключи

Р первый сумматор 11 схему сравнения

12, преобразователь 13 напряжения в частоту и формирователь 14 выходных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает импульсная последовательность с частотой следования импульсов F F, F

1 Г в интервалах времени, t, 2t.При этом интервал времени т. задается вреМенными характеристиками элементов задержки, которые равны между собой, Через время 2t на входы всех трех преобразователей 4, 5 и б частоты в, напряжение одновременно поступают импульсные последовательности с частотой следования: на вход преобразователя 4 "F>, на вход преобразователя 5, — Е1 и на вход преобразователя б - Г1 . Далее cooTâåTcTâóþöåå напряжение U>, U«U, на выходах преобразователей постуйает на входы сумма- ) торов 7 и 8, причем напряжение U — н а инвертирующий вход сумматора 7, напряжение Б — на неинвертирующие входы сумматоров 7 и 8 и напряжение

U1 - на инвертирующий вход сумматоРа 5

8, Далее происходит сравнение нанряжений Un с U и U с U . При этом, если Uz > U и U< ) U» то на выходах сумматоров 7 и 8 появляется напряжение, и оба ключа 9 и 10 открываются, и напряжение поступает на вход сумматора 11.

Если ПЪ П ли 1 П2 то ключ, соответствующий выходу сумматора, на котором есть напряжение, будет закрыт, и на выходе устройства не будет си гн ала.

Напряжение с выхода сумматора 11 подается на вход схемы сравнения 12, а затем — на вход преобразователя 13 напряжения в частоту. Затем импульсы с ч астот ой, пропорциональной н апряжению, поступают на вход формирователя выходных импульсов, выход которого является выходом устройства.

Устройство предназначено, в основном, для применения в качестве главного элемента в системах выделения контуров зрительного образа, а также возможно его применение в других системах в качестве элемента, выделяющего экстремум. При этом устройство не реагирует на медленные и длительные изменения входной последовательности.

На выходе его появляются сигналы лишь в том случае, если изменения частот входной последовательности носят кратковременный характер, с интервалами времени не больше характеристики элемента задержки, что способствует распознаванию линии в зрительном образе, при частотно-импульсном кодировании образ а.

Применение сети, состоящей из таких устройств, позволит достаточно четко выделять в изображении участки

У насыщенные линиями, т,е, наиболее ин формати нные .

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержащее первый сумматор, выход которого через последовательно соединенные схему сравнения и преобразователь напряжения в частоту подключен к входу формирователя выходных импульсов, источник входных импу" льсов, выход которого подключен к входу первого преобразователя част оты в напряжение и через первый эле-мент задержки соединен с входом второго преобразователя частоты в напряжение, и ключи, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности моделирования, в него введены сужиаторы, тре"

765В26

Составитель И. Дубинина

Техред М.Рейвес

Корректор М Коста

Подписное

Редактор Т. Иванов

Заказ 6 511/46 Тираж 7,51

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 тии преобразователь частоты в напряжение и второй элемент задержки, выход которого через третий преобразователь частоты в напряжение подключен к одному входу второго сумматора, выход первого преобразователя частоты в напряжение подключен к одному входу третьего сумматора, другие входы второго и третьего сумматоров соединены с выходом второго преобразователя частоты в напряжение, выход второго сумматора п Эдключен к информационному входу первого ключ; и к управляющему входу второго ключа, информационный вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход первого элемента задержки соединен с входом второго элемента задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2346690/24 G 06 G 7/60, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2543365/24, G 06 G 7/60, 1977 (прототип) .