Устройство для моделированиянейрона

Устройство для моделированиянейрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Свеев Советсинк

Социалистических

Ресвублес .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЖИТЕЛЬСТВУ ()809245 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявйено 100579 (21) 2770194/18-24

<я)м. кл. с присоединением заявки Но

G 06 G 7/60

Государствеиимй комитет

СССР по деаам: изобретеиий и открытий (23) Г3рнорнтет—

Опубликовано 2802.81. Бюллетень N9

Дата опубликования описания 280281 (53) УДК68&. ЗЗЗ (088 ° 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОНА

Изобретение относится к нейробионике и предназначено для применения в моделях нейронных сетей для получения их собственных автономных ритмов работы, в частности для временной регуляции порогов в сетях; моделирующих работу глазодвигательного центра, а именно, для задания самой сетью времени рассмотрения образа в центральном поле зрения моделей систем рас-" познавания зрительного образа.

Известно устройство для моделирования адаптивного нейрона, содержащее функциональные преобразователи, блоки умножения, источники энергии, 15 сумматор, блок управления коэффициентами чувствительности (1).

Недостаток этого устройства — низкая точность моделирования при моделировании глазодвигательного центра. 20

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для моделирования нейрона, содержащее первую группу преобразователей частоты в напряжение,25 выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, прямой вход которого соединен с выходом первого преобразователя частоты в напряжение, вход которого является входом устрой- 30 ства, и второй преобразователь частоты в напряжение, выход которого подключен к инвертирующему входу сумматора, выход которого соединен с входом схемы сравнения, выход которой через преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов, выход которого является выходом устройства. Входы первой группы преобразователей частоты в напряжение являются входами устрой.ства (2J.

Недостаток известного устройства — невозможность испольэовать его для временной регуляции порогами элементов . нейронных сетей.

Цель изобретения - повышение точнос. ти моделирования.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первую группу преобразователей частоты в напряжение, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, прямой вход которого соединен с выходом первого преобразователя частоты в напряжение, вход которого является информационным входом устройства, и второй преобразователь частоты в напряжение, выход которого подключен к инвертирующему входу сум869245 матора, выход которого соединен с входом схемы сравнения, выход которой через преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов, выход крторого является выходом устройства; введены вторая группа преобразователей частоты в напряжение, ключи, линия задержки, коммутатор и дополнительный сумматор, выход которого . соединен с управляющими входами ключей, входы которых подключены к вы- .10 ходу формирователя выходных импульсов, выход одного ключа соединен со входом второго преобразователя частоты в напряжение, выход другого ключа через линию задержки подключен к информаци" 1з онному входу коммутатора, выходы которого соединены со входами соответ- ствующих преобразователей частоты в напряжение первой групн, выходы преобразователей частоты в напряжение щ второй группы подключены к соответствующим входам дополнительйого сумматора, отдельный инвертирующий вход которого соединен с выходом сумматора, входы преобразователей частоты в напряжение второй группы и управляющий вход коммутатора являются управляющими входами устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства, Устройство содержит первую груп- 30 пу преобразователей 1-3 частоты в напряжение, первый преобразователь 4 частоты в напряжение, второй преобразователь 5 частоты в напряжение, вторую группу преобразователей 6-8 35 частоты в напряжение, причем вЫходы преобразователей 6 и 7 подключены прямим входом дополнительного сумматора, а выход преобразователя 8 к инвертирующему,сумматор 9,дополнительный сумматор 10, схему 11 сравнения, преобразователь 12 напряжения в частоту, формирователь 13 выходных импульсов, ключи 14 и 15, причем нормальное положение ключа 14 - открытое, а ключа 15 — закрытое, линию 16 задержки, 4 коммутатор 17

Устройство работает следующим образом.

Подача сигналов на вход преобра- Я зователя 4 вне зависимости от частоты следования их импульсов не приводит к возбуждению устройства, так как замыкание обратной связи через открытый ключ 14 на вход преобразователя 5 тормозного входа, вес которого задается больше единицы, приводит к подавлению активности устройства. Подача сигналов на один из управляющих входов 6 или 7 приводит к тому, что на выходе сумматора 10 обра- Ю эуется напряжение, пропорциональное частоте следования импульсов сигнала управления или сумме частот сигналов управления, если последние подаются на входы"двух (или более) преобразо- 65 вателей возбуждающих входов. Напряже ние на выходе сумматора 10 закрывает кЛюч 14 и открывает ключ 15, что приводит к разрыву цепи отрицательной обратной связи и замыканию цепи положительной обратной связи, Сигналы с выхода устройства начинают подаваться на информационный вход коммутатора 17 и, в зависимости от его положения, на Один из возбуждающих входов сумматора, веса которых задаются меньше единицы, равный единице и больше единицы. Вследствие разрыва отрицательной обратной связи и замыкания положительной, частота следования импульсов сигналов на выходе устройства начинает возрастать, при этом скорость возрастания зависит от частоты, подаваемой на вход преобраэователя 5, веса входа сумматора, на который подключен коммутатор 17, и общей величины временных задержек элементов устройства, включая и блок

16 Задержки. По мере возрастания напряжения на выходе сумматора 9, напряжение,подаваемое на отдельный инвертирующий вход сумматора 10, приближается к напряжению, подаваемому на его прямые входы (или вход), и в момент их равенства напряжение на выходе сумматора 10 исчезает, вследствие чего открывается ключ 14 и закрывается ключ 15. Активность устройства резко тормозится. Время нахождения устройства в состоянии активности зависит от частоты следования импульсов на его управляющем входе.

При необходимости быстрого выключения устройства сигнал подается на вход преобразователя 8.

Основное назначение устройства применение его в сетях распознавания образов.

Один из возможных вариантов его применения в таких сетях заключается в следующем.

При установлении проекции иэображения иа центральное поле зрения в зависимости от информативности иэображения меняются сигналы, подаваемые на вход преобразователя 6 устройства.

Сигналы с выхода устройства повышают пороги соответствующих блоков сети, активность которых смещает проекцию изображения, В этом случае, чем выше информативность зрительного изображения, тем большее время проекция его будет оставаться в пределах центрального поля зрения, что играет существенную роль в режиме распознаваиия зрительного образа. При малой информативности изображения время фиксации его проекции в центральном поле зрения соответственно уменьшается, что способствует сокращению непроизводительных затрат работы сети распознавания зрительного образа, Кроме того, устройство можно применять в конструкциях новых

809245

ВНИИПИ Заказ 428/62 Тираж 756 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 электростимуляторов органов и тканей, преимущество которых будет заключаться в получении сложных ритмов активности устройства и возможности авторегуляции электростимуляторов.

Таким образом, благодаря введению новых блоков и связей повышается точность моделирований нейрона, что позволяет расширить область применения модели.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержащее первую группу пре- . образователей частоты в напряжение, выходы которых подключены к соответ-. ствующим входам сумматора, прямой вход которого соединен с выходом первого преобразователя частоты в напряжение, вход которого является информационным входом устройства, и второй преобразователь частоты в напряжение, выход которого подключен 20 к инвертирующему входу сумматора, выход которого соединен с входом схемы сравнения, выход которой через преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены вторая группа преобразователей частоты в напряжение, ключи, линия задержки, коммутатор и дополнительный сумматор, выход которого соединен с управляющими входами ключей, входы которых подключены к выходу формирователя выходных импульсов, выход одного ключа соединен со входом второго преобразователя частоты в напряже" ние, выход другого ключа через линию задержки подключен к информационному входу коммутатора, выходы которого соединены со входами соответствующих преобразователей частоты в напряжение первой группы, выходы преобразователей частоты в напряжение второй группы подключены к соответствующим входам, дополнительного сумматора, инвертирующий вход которого соединен с выходом сумматора, входы преобразователей частоты в напряжение второй группы и управляющий вход коммутатора являются управляющими входами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 565306, кл. G 06 G 7/60, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

9 647698, кл. G 06 G 7/60 1976 (прототип) .