Устройство для моделирования условных рефлексов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 612259
Автор: Попов
Текст
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических республик)М. Кл,) Заявлено 24.12,75(21) 2305898 у 18 24 06 7 присоединением заявкиГосударственный намнтет Совета Ннннстрав СССР но делам нзооретеннй н открытнйА. Попо 2) Автор изобретения на Трудового Красного Знамени институт физиологи им. И. П. Павпова 1) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕ УСЛОВНЫХ РЕфЛЕК РОВАН Изобретение относ пирования нервной систе использовано в морелях а также в обучающихся и в об чающихся си ится к области моде мы и может быть нервной системы, классификаторах ах управления, матический и не позволяет м ы второго и У стемпредусматривающих автоавтоматический режимы.Известно устройство дпя модепнрования условных рефлексов, содержащее ассоциативный запоминающий блок, ассоциативный постоянный запоминающий блок и разделительный эпемент 1 .Однако это устройство не . депировать ус повные рефлексболее высших порядков.Наиболее бпиэким техническим решением к изобретению является устройство, которое; содержит ассоциативный запоминающий блок и ассоциативный постоянный запоминающий блок 121.Цепью изобретения явпяется расширение функциональных воэможностей за счет модепирования условно- рефлекторного изменения возбудимости подкорковых нервных центров и коры Оостигается это тем, что устройствоодержит два бпока реципрокных отношений,первые информационные входы которых поюкпючены к входам успзойства, а вторые а информационные входы блоков реципрокныхотношений подключены к, выходам ассоциативного запоминающего блока, информационные входы которого подключены к выходавнодного блока реципрокных очношений, а,вы й ходы другого блока реципрокных отношенийс информационными входами ассоциещвного постоянного запоминающего блока, выходы которого соединены с первыми и.вторыми входами регулирования коэффициеи: 5 тов передачи блоков реципрокных очноптэний и входами регулирования порогов нвходами регулирования коэффициентов усапения ассоциативного запоминающего бпока и ассоциативного постоянного эапоми 2 ф наюшего блока, Кроме того, каждый блокреципрокных отношений содержит по двамногоканальных усипитепя, соединенныхдвухсторонней пинией связи, первые входьемногоканальных, усилителей по дключены к ф первым и вторым информационным входам61225920Т а б л и ц а Э. Проявление условного рефлекса второго поряпка. А П(3) АгП(3) С П(3) А П(2)2 С П(2) А П(1) А П(1) С П(Ц А П(4) Б П(3) С П(3) А 2 П(3) В П(2) С П(2) А П(2) Б П(4) С П(4) А П(1) А П(1) С П(1) А П(г) Б П(4) С П(203Ф о р м у и а,и э о б р е т е н и я Устройство дпя моделирования условных рефпексов, содержащее ассоциативный запоминающий блок и ассоциативный постой- ный запоминающий блок, о т и и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных фозможностей за счет моделирования усповнорефпекторного изменения возбудимости ааодкорковых нервных центров и коры, оно содержит два блока реципрокных отношений, первые информационные входы которых пошсааочены к вхо дам устройства, а вторые информационные входы блоков реципрокных отношений подключены к выходам ассоциативного запоминающего блоха, информационные входы которого подкпюченны к выходам Одного бпо ка реципрок;,ых отношений, а выходы другого блока реципрокпых отношений соединены 2 о с информационными входами ассоциативного постоянного эапоминааощего блока, выходы которого соединены с первыми и вторыми входами регулирования коэффшаиентов передачи блоков реципрокных отношений и 25 входами регулирования порогов и входами , регулирования коэффициентов усиления ассоциативного запоминааошего блока и ассоциа тивного постоянного запсминааошего бпока,ЗО2, Устройство по и. 1, о т п и ч а ющ е е с я тем, что каждый блок рецппрокных отношений содержит по два многоканальных усилителя, соединенных двухсторонней пинией связи первые входы многоканальных усилителей подкп 1 очены к первым и вторым информационным входам блоков реципрокных отношений, вторые входы много-. канапьнь.х усилителей подкпючены к первым и вторым входам регулирования коэффи 1 циентов передачи блоков реципрокных от- ношений, выходы которых соединены с вы. ходами многоканальных усилителей.3, Устройство по и, 1, о т и и ч а юш е е с я тем, что. ассоциативный по стоянный запоминающий блок содержит группу пороговых элементов, накопитель и группу усилителей, выходы которой являют ся Выходами ассоциативного пОстОяннОГО запоминаюацего блока, одни входы группы усилителей являются входами регугаирова . ния коэффициентов усиления ассоциативного постоянного запоминающего блока, а другие входы группы усипитепей через нако 55 питепь подключены к выходам группы поро- говых элементов, одни входы которой являются информационными входами, а другие - входами регулирования порогов ассоциативного постоянного эапоминасшеа"о блока,4, Устройство по п 1, о т и и ч а ющ е е с я тем, что ассоциативный запоминающий блок содержит грушау пороговых элементов, накопитель и группу усилителей, выходы которой являются выходами ассоциативн ОГО запоминающеГО бп Ока, Входы регулирования коэффициентов усиления которого соединены с первыми управпяюшими входами группы усилителей, вторые управ пяющие входы которой подкпючены к одноименным выхо дам накопитепяинформационные выходы которого соединены с одноименными входами группы усипитепей, а входы накопителя подключены к выходам. группы пороговых элементов, .дни входы которой являются информационными входами, а другие - входами регулирования порогов ассо циативного запоминающего бпока. 6 Устройство по и, 1, о т и и ч а ющ е е с я тем, что накщаитепь ассоциатив ного запоминающегоо бпока содержит коммутатор, матрицу ассоциативных запоминающих элементов, узел выделения максимального сигнала и по чиспу строк мат рицы ассоциативных запоминающих эпемен. тов индикаторы соответствия и узлы фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний, входы наказания и подкрепления которых подключены к соответствующим входам накопителя, а выходы соединены с соответствующими управляющими выходами накопителя и входами регулирования амппи туд ответов соотвествующих индикаторов соответствия, выходы которых соединены с соответствующими входами узла выделения максимального сигнала, выходы которого соединены с входами считывания ассоциативных запоминающих элементов и узла фиксации подкреппений, неподкреппений и наказаний соответствуюпаей строки матрицы, информационные входы накопителя соединены с входами коммутатора, информационные выходы которого соединены с од ноименным входами, ассоциативных запоминающих элементов соответствующего столбца матрицы, а выходы записи коммутатора соединены с одноименными входами ассоциативных запоминающих элементов и узла фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний соответствующей строки матрицы, первые выходы ассоциативных запоминающих элементов объединены по строкам матрицы и соединены с соответ. ствуюшими входами соответствующих янди" каторов соответствия, а вторые выходы ассоциативных запоминаюцаих элементов объединены по столбцам матрицы и соединены с информационными выходами накопи. теха яэ6. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что узел фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний содер-жит элементы И, суммирующий запоминающий элемент и реле времени, входы кото-. рого подключены ко йходам записи и счи-тывания узла фиксации подкреплений, не- подкреплений и наказаний, а выход реле времени соединен с первыми входами двух элементов И, второй входерного иэ которых подключен к входу наказания, а вто. рой вход другого - ко входу подкрепления узла фиксации подкреплений, непо дкреплений и наказаний, выхоры Элементов И сое динены с входами суммирующего эапоминаюшего элемента, выход которого являет ся выходом узла подкреплений, неподкреп лений и наказаний,7. Устройство по п, 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что узел выделения максимального сигнала содержит модели нейро нов, воэбуждаюшие входы которых являются входами, а выходы выходами узла вы" деления максимального сигнала, выход каждой модели нейрона соединен с соответ, ствующим тормозящим входом остальных мо делейнейронов.Источники информации, принятые во вни , :мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР429434, кл.су 06 Су 7/60, 1972. 2 Заявка2302077/24 МКл С 06 Ст 7/60, 12,12.75, по которой принято положительное решение о выдаче авторского сви детелмтва.63.2259 и Составитель Г, Сорокинар Техред 3. Фанта Корректор И. Гоксич ктор Заказ 3557/3 ЦНИИПИ Госупа по пел 113035, Мираж 826 Г 1 одписное енного комитета Совета Министро изобретений и открытийсква, Ж, Раушская набп. 4/5 ССР лиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4блохов реципрокных отнодцений, Вторые входы многоканальных усилителей подключенык первым и вторым вхопам ретулированцякоэффициентов передач и блоков репипр окчыхотн ошений, выходы которых с о динены с5выходами многоканальных усилителей, аассоциативный постоянный запоминаюцийблок содержит группу порогов,х элементов,накопитель и группу усилителей, Выходыкоторой являются выходами ассоциативного постоянного запоминающего блока, опии входы группы усилителей являются входами регулирования коэффициентов ус илени я асс оциативного постоянного запод 1 инаюцего блока, ааругие входы группы усилителей через накопитель попключены к выходам группыпороговых элементов, одни входыкоторойявляются информационныди входами, а другие - Входами регулирохания порогов ассоциативного постоянного зацодпна 1 Оцсго охо О ка, Ероме тогоассоциативный запоминающий блок содержит группу пороговьх элемептоз, накопитель и группу уселителей, Вьходь которой являются выходами ассоциатдвного запоминаюшего блока, входы регулировани 51 коэффициентов усиления которого соединены с первыми управляюиднмивходами группы усилителей, вторые управля 10 ше Входы котороЙ подключены к одегоименным Выходам накопителя, информационные Выхопь которого соединень с оанопменньми входами группы усилителей, а вхопынакопителя подключены к ехьходам группыпороговых элементов, опии входы которойявляются информационными. вх.одами, а пру35гие - входами регулирования порогов ассоциативного запоминающего блока, Накопитель ассоцактивного запоминаюшего блска содержит коммутатор, матрицу ассоциативных запоминаюцих элементов, узел Вы 46деления максимального сигнала и по числусгрок матрипы ассоциативных заподиеаюших элементов индикаторы соответстьпя иузлы фиксации подкреплений, непопкрепле 45ний и наказаний, входы наказания и подкрепления которых подключены к соответствухошим входам накОцител 51, а Выходы соееп" нены с соответствуюцимп управляходдидхи выходами накопител 51 и Входами регулироьания50 амплитуд ответов соотхетст 1 хуюших индикаторов соответствия, выходы которых соепинены с соответс;гвуюшими Входами узла выделения максимального сигнала, выходы которого соединены с входами считывания55 ассоциатнвньх запомпцаюших элементов и узла фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний соответствующей строки матрицы, ипф 0)дациондые ВКОды едакопител 5 соединены с вхопадеш коммутатора, ин 1 ормационные выходы которого соединены с одноименными входами эссохтдвцдх заоминаюших элементов соответствуюшегостолбца матрицы, а Выходы записи комлугатора соединены с одноименными Входамиассоциативных запоминающих элементов иузла фиксации подкреплений, непоакреплений и наказаний соответствуюшей строкиматрицы, первье выходы ассоциативных запоминающих элементов объепинены по строкам матрицы и соединены с соответствующими входами соответствуюцих индикаторов соответствия, а вторые выхопы ассоциативных запоминающих элементов объединены по столбцам матрицы и соединеныс информационными выходами накопителя;Узел фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний содержит элементы И,суммирую 1 ций запоминаоший элемент и реле времени, вхопы которого попключены квходам записи и считывания узла фиксацииподкреплений, непоакреплепий и наказаний,а выход реле времени соединен с первымивходами двух элементов И, второй вхоподного из которых подключен к входу наказания, а Второй вход другого - к входуподкрепления узла фиксации подкреплений,неподкреплений и наказаний, выходы элементов И соединень с входами суммируюшего запомеп 1 аеошего элемента, выхоа которого является выходом узла подкреплений, неподкреплений и наказаний; узел выпеления максимального сигнала соаержитмодели нейронов, возбуждающие вхопы которых являются входами, а выхоаы - Вьходами узла выделения максимального сигнала, выход каждой модели нейрона соеаинен с соответсгвуюшим тормозящим вхопомостальных моделей нейронов,На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для моделирования условных рефлек-,сов; на фиг. 2 - блок:схема накопителяассоциативного запоминаюшего блоха; нафиг, 3, - схема узла фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний; на фиг,4,схема узла выделения максимального сигНала,Устройство содержит блоки реципрокных отношений 1 и 2, ассоциативный запоминаоший блок 3 и ассоциативный постоянный запоминающий блок 1,Блок реципрокных отеошений 1 содержитмногоканальные усилители 5 и 6, а блокреципрокных отношений 2 содержит многоканальные усилители 7 и 8,АссоциатцхньЙ запомие 1 аюший блок 3содержит группу пороговых элементов 9,накопитель 10 и группу усилителей 111 асЕссоциат 11 вный постоянный запоминак 1 цийблок 4 содержит 1 руппу пороговых эле 6122595 5ментов 12, накопитель 13 и группу усилителей 14,Накопитель 10 ассоциативного запоминающего блока 3 содержит коммутатор 15узел фиксации подкреплений, непоркреплений и наказаний 16, ассоциативные запоминающие элементы 17, индикаторы соответствия 18 и узел выделения максимального сигнала 19.Узел фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний 16 содержит реле времени 20, элементы И 21 и суммирующийзапоминающий элемент 22;Узел выделения максимального сигналасодержит модели нейронов 23, стрелками 15обозначены возбуждающие входы моделейнейронов 23, черными кружочками - тормозящие входы моделей нейронов 23.Устройство работает следующим образом 1, Б режиме безусловной рефлектор оной деятельности в ячейках (на чертежахне показаны) накопителя 13 ассоциативного постоянного запоминающего блока 4в процессе его изготовления жестко запи-сывают" информацию, которая имитирует"жесткую" врожденную память, о комбинациях сигналов - безусловнорефлекторныхраздражителей и "записывают тоже "жестко" ассоциативно связанную с ними информацию (комбинации сигналов), имитирующую те сигналы, которые подаются иэ нервных центров животного на эффекторы,При поступлении на входы устройствакакой-либо комбинации сигналов она через35блок реципрокных отношений 2 поступает вассоциативный постоянный запоминающийблок 4. Если амплитуда этих сигналов превышает соответствующий порог, задаваемымигруппой пороговых элементов 12, эти сигналы поступают в накопитель 13, где осуществляется операция логического сравне-ния.В случае соответствия этой комбинациисигналов орной иэ хранящихся в памятипризнаков накопителя 13 из последнего счие.тывается соответствующая, ассоциативносвязанная с поступившей комбинация сигналов, Она поступает через труппу усилителей 14 на выходы устройства и на входы регулирования порогов группы пороговымиэлементов 9 ассоциативного запоминающего блока 3, на входы регулирования пороговгруппы пороговых элементов 12 ассоциативного постоянного запоминающего блока д,на входы регулирования коэффициентов усиления усилителей 14 того же блока, а также на входы регулирования коэффициентовпередачи каждого сигнала усилителей 5 и 6блока реципрокных отношений 1 и усилителей 7 и 8 блока реципрокных отношений 2. Таким образом,.моделируется,безусловнсьрефлекторная реакция одновременно с безусловнорефлекторным регулированием возбудимости нервных центров, т,е, орновременио как беэусловнорефлекторная деятельностьоматической, так и безусловнорефлекторнаядеятельность вегетативной нервной системыПри этом. моделируется как регулированиепорогов,так и регулирование амплитудыответных реакций вегетативной нервной сис гемы,2, В режиме образования условного реф.лекса первого порядка на входы устройстваподают комбинацию сигналов, имитирующую индифферентный раздражитель, т.е. подают комбинацию сигналов, отличающуюсяот любой из тех, что хранятся в памятипризнаков накопителя 13 ассоциативногопостоянного запоминающего блока 4.Сигналы через блок реципрокных отношений 1 поступают в ассоциативный запоминающий блок 3 и, если их амплитуда выше порога группы пороговых элементов 9записываются в орну из свободных ячеекнакопителя 10, в ту, на шину "запись ко.торой (шину "с, см, фиг. 2) иэ коммутатора 15 подаеыя в это время сигнал.Коммутатор 15 представляет собойустройство типа шагового искателя илисдвигового регистра, Он обеспечивает поочерерную запись сигналов в ячейки накопителя 10, Работа коммутатора 15 синхрониэируется сигналами, поступающими навхоры накопителя 10, Сигналы с входовустройства через блок реципрокных отношений 2 поступают также в ассоциативныйпостоянный запоминающий блок 4, но поскольку их комбинация не соответствует ни одной из комбинаций, хранящихся в памятипризнаков накопителя 13 (см, фиг.: 1), навыходе устройства нет никаких сигналов,Затем на входы устройства подают комбинацию сигналов, имитирующую безусловнорефлекторный раздражитель, т,е. совпадающую с одной иэ хранящихся в памятипризнаков накопителя 13, Сигналы проходят через блок 1 в ассоциативный запоминающий блок 3, коммутатор 15 посылает сигнал в следующую по счету ячейкунакопителя 10 ассоциативного запоминающего блока 3 и в нее записываются этисигналы. Одновременно эти сигналы поступают через блок 2 в ассоциативный портоянный запоминающий блок 4 и, так какони соответствуют (совпадают) одной иэхранящихся в памяти признаков накопителя 13 блока 4, на выходе устройстоапоявляется комбинация с 1 п налов, имитирующая ответную реакцию нервной системы животного,Затем на входы устройства подают сиг нал, имитирующий подкрепление" условно- рефлекторной связи. Этот сигнал через блок реципрокных отношений 1 поступает на шину фц," (см. фиг, 2) накопителя ассоциативм ,ного запоминающего блока 3 и изменяет состояние блока 16 фиксации подкреплений, неподкреплений и наказаний, который только что работал. Одновременно можно записать в очередную свободную ячейку комбинацию сигналов являющуюся признаком дофин стигнутого нервной системой состояния. Выход блока 16 соединен с входом ре гулирования амплитуды ответов индикаторасоответствия 18. Этот выход соединен так-же с входами регулирования коэффициентов. усиления усилителей 1 1 ассоциативного запоминающего блока 3. Блок 16 каждойячейки накопителя 10 ассоциативного запо;минающего блока 3 содержит реле времени20, вход которого соединен с шиной "запись и с шиной "считывание" (шина с"иЫ,",см. фиг. 2), а ВыхОд - с Одним из ВхОдОВкаждого из элементов И 21. другой входкаждого из элементов И 21 соединен содним из входов накопителя ассоциативногь запоминающего блока (с шиной "й" или), Выход каждого алемента И 21 соединен с входом суммирующего запоминающего элемента 22, а его выход являетсявыходом блока 16 фиксации подкреплений,неподкреплений и наказаний, Сигнал подкрепления с шины "а" поступает черезэлелент И 21 на суммирующий запоминающий элемент 22 и изменяет характеристикисигнала на его выходе,Сигнал наказания, если он подается, поступает на шину 3" и через элемент И 21на суммирутощий запоминающий элемент 22,что также приведет к изменению сигнала навыходе этого элемента,При использовании дискретных элемен тов И силу "подкрепления", как и сиду) "наказания" можно имитировать количест,вом стандартных по амплитуде и длитель,ности импульсов, входящих в сигнал "подкрепления" иди "наказания". В качествесуммирующего запоминающего элемента 22можно использовать электрический конгсатор или аккумулятор, которые заряжаются импульсами с выхода одного из элементов И 21 и разряжаются импульсами с вы"хода другого элемента И 21. Суммирующимзапоминаошим элементом 22 может бытьтайже сдвиговый регистр и т.п.3. В режиме проявления условного рефлекса первого порядка на входы устройстваподаот комбинацшо сигналов, подававшуюсяна них ранее в режиме образования усдов 15 25 30 ного рефлекса первого порядка и имитировавшую тогда индифферентный раздражатель.Комбинация этих сигналов через блок ре ципрокных отношений 1 поступает в ассоциативный запоминающий блок 3, Если амплитуда этих сигналов превышает некоторыйпорт, задаваемый группой пороговых элементов 9, сигналы поступают в накопитель 10, В атом накопителе они записываются в очередную свободную ячейку и одновременно происходит операция логического сравнения, в резулиате .которой обнаруживается ячейка, в которую ранее была записана комбинация сигналов, совпадающая с посту пившей в данный момент. На выходе индикатора соответствия 18 атой ячейки появ.ляется сигнал, который через узел выделения максимального сигнала 19 поступает на шину "считывание" "Д " ячейки, следующей за той, с индикатора соответствия которой был снят максимальный (больше, чем с других элементов соответствия) сиг-. нал. Считывается информация. Однако ата считываемая информация совпадает с той, что имитировала безусловнорефдекторный раз дражитель. Она усиливается группой усилителей 11 и через блок реципрокных отношений 2 поступает в ассоциативный постоянный запоминающий блок 4. Если амплитуда сигналов, которыми представлена эта информация, превышает некоторый порог, определяемый группой пороговых элементов 12 блока 4, на выходе блока 4 появляют ся сигналы, имитирующие ответную реакцию нервной системы. После этой ответной реакции экспериментатор подает на один из входов устрой 4 О ства сигкал "подкрепления" (или сигнал"наказании" на другой Вход устройства).Как было описано в п, 2, сигнал "подкрепления" приводит к изменению параметровсигнала на выходе узла фиксации подкреп .ления, неподкрепления и наказания 16 в.,ячейках, непосредственно перед атим работавших в режиме записи или считывания,увеличивая амплитуду сит надов, вырабатываемых индикаторами соответствия 18 этихячеек и увеличивая коаффициент усилениятех усилителей группы усилителей 11 ассоциативного запоминающего блока 3, черезкоторые считывается информация из ячеек,непосредственно следующих за теми ячей, ками накопителя 10, в которых фиксирова;лось это "подкрепление".Сигналы наказания" уменьшаот амплитуду сит налов, вырабатываемых индикатора- Оми соответствия 18, и уменьшаот коаффи"асиент усиления группы усилителей 11.4. Моделирование изменения сигнальногозначения условнорефлекторного раздражителя,Нв входы устройства, после того какэьсработан условный рефлекс первого порядка, подают комбинацию сигналов, имитирующую условнорефлекторный раздражитель, ипосле каждой ответной реакции устройствапОдают на соответствующий вход устройства сигнал наказания. Это привопит к снижению амплитуды соответствующих считываемьех из блока 3 сигналов до величиныменьшей, чем порог, задаваемый группойпороговых элементов 12 блока 4, Такймобразом, моделируется первая часть процесса изменения сигнального значения условнорефлекторного раздражителя - угашения условного рефлекса.После того как устройство перестает вответ на поступление на его входы сигналов, имитирующих условнорефлекторный раз.дражитель, отвечать соответствуюшей комбинацией сигналов на выходах блока 4, переходят к моделированию второй части процесса изменения сигнального значенияусловнорефлекторго раздражителя - выработке на тот же раздражитель другой ответной реакции,1чНа входы устройства попают все ту жекомбинацию сигналов, имитируюцеих все тотже условнорефлекторный раздражитель, носвязывают ее уже с другим безусловнорефлекторным раздражителем и каждый раз этусвязь подкрепляют.В результате этого амплитуда сигнала,вырабатываемая индикатором соответствия18 новой ячейки, которая входит в новуюсвязь, окажется выше амплитуды сигнала,вырабатываемого индикатором соответствия18 той ячейки, которая участвовала в образовании, теперь уже угашенного, рефлекса. Затем амплитуда сигналов, считываемьсхиз уже новой ячейки, станет превьсшать некоторый порог и будет вызывать ответнуюреакцию блока 4,Твк. моделируется изменение сигнальногозначения условнорефлекторного раз дражителя, При этом ранее воспринятая информация не теряется.Для выделения максимального сигналаиспользуется узел выделения максимального сигнала,показанный на фиг, 4. и содержащий сеть моделей нейронов 23 с воэвратнолвтервльным торможением и с интегрирующей ЯС-чеепочкой, которая имеется нввходе большинства известных мопелей нейрона 23, В такой сети первой срабатываетмодель 23, на вход которой подается боль 9 дий по амплитуде сигнал и затормаживает1 арохождение сигналов через все остальныесмодели 23.5. Режим образования условного рефлекса второго порядка.Нв входы устройства подают комбинацию сигналов, имитирующую инднфферент ный раздражитель, Производится запись ее в одну иэ свободных ячеек ассоциативного запоминающего блока 3. Затем на входы устройства подают комбинацию сигналов- раздражитель условного рефлекса первого порядка, т,е. комбинацию, уже связанную ранее с той, которая имитирует один иэ безусловнорефлекторных раздражителей. Про, изводится запись ее в следуккцую ячейку ассоциативного запоминающего блока 3 и одновременно опрос ячеек этого блока- операция логического сравнения, В результате этой операции индикаторы соответствия 18 ячеек, в которые прежде была записана информация, имитировавшая раздражитель условного рефлекса первого по 10 тывветс,Я комбеснвция сеегнвловр имитеерую щвя безусловнорефлекторный раздражитель, Сигналы усиливаются группой усилителей 11 и поступают через блок редипрокных отношений 2 в ассоциативный постоянный запоминающий блок 4. Если амплитуда этих сигналов превышает некоторую величину, задаваемую группой пороговых элементов 12 блока 4, в накопителе 13 происходит операция логического. срввнения их с комбинациями сигналов, записанных в памяти признаков накопителя 13 и иэ этого накопителя через группу усилителей 14 считывается ассоциативносвязанная с ними информация, имитируя ответную реакцию нервной системьс.Затем экспериментатор подает на соответствующие входы устройства сигнал подкрепления" или наказания".6. В режиме проявления условного рефлекса второго поряпка на входы устройства подают сигналы, подававшиеся первыми в описанном режиме 5, Тогда они еще были индифферентными, Сигналы записываются в очередную свободную ячейку. ОдновременноЪв результате операции логического срввне ния опрепеляется ячейка накопителя 10 ассоциативного запоминающего блока 3, в которой оии ранее были записаны. считыс рядка, вырабатывает сигналы, которые по: ступают в узел выделения максимальногосигнала 19, Этот узел 19 посылает сигнал считывания в шину "счеетьсваееия" ячейки, следуюшей зв той, индикатор соответствия 18 которой вырвбвтьсввет наибольший 30 сигнал,Таким образомиз накопителя 10 счивается информация из следующей эа нейячейки,Таким образом, из ассоциативного запоминаюшего блока 3 считывается комби.нация сигналов - раздражитель условного рефлекса первого порядка и через блоки реципрокных отношений 1 и 2 поступает в ассоциативный запоминающий блок 3 и в ассоциативный постоянный запоминаюший блок 4. Поскольку в памяти приказов на О копителя 13 блока 4 нет совпадающей с ней комбинации сигналов, из ,накопителя 13 ассоциативного постоянногозапоминающего блока 4 не считывается никакая информация. В блоке 3 также производится опера ция логического сравнения, а также соответствующая запись. В результате операции логического сравнения в блоке 3 отыскивается соответствующая ячейка и из сле- дующей за ней ячейки считывается информа-. 20 ция имитируюшая безусловнорефлекторный раздражитель, Она через блоки реципрокных отношений 1 и 2 поступает в ассоциативный запоминаюший блок 3 и в ассоциативный постоянный эапоминаюший блок 4, В блоке 3 производится очередная запись, а в блоке 4 регистрируется соответствие и из него считывается информация.7, Условные рефлексы более высокого порядка моделируются аналогично условным рефлексам второго порядка.8, Мо делирование условнорефлекторной деятельности с заторможенным аффекторным концом.Ь том, случае, когда амплитуда сигналов, выходяших иэ ассоциативного запоминающего блока 3 ниже, порога, задаваемого группой пороговых элементов 12 блока 4, но выше порога, задаваемой группой порот овых элементов 9 блока 3, эти сигналы не вызывают ответной реакции блока 4, однако, вызывают ответную реакцию ассоциативного запоминающего блока 3. Проис. ходит переработка информации в блоке 345 без ответных реакций блока 4, чем моделируется мышление как серия условных рефлексов с заторможенным эффекторнвтм концом.9. Взаимодействие информации, поступаю-, щей на входы устройства, с информацие;" считываемой иэ ассоциативного запоминающего блока 3, и влияние на это взаимодей ствие сигналов, считываемых из ассоциативного постоянного запомиицошего блока 4,Входы устройства соединены с входами усилителей 5 и 7 блоков реципрокных отношений 1 и 2, Выходы ассоциативного эа поминаюшего блока 3 соединены с входами усилителей 6 и 8 блоков реципрокных отно шений 1 и 2, Выходы усилителей 5 и 6,соединены с входами ассоциативного запоминающего блока 3, Выходы усилителей 7 и 8 соединены с входами ассоциативного постоянного запоминающего блока 4,Входы регулирования коаффициента передачи отдельных групп каналов усилителя 5 соединены с выходами отдельныхгрупп каналов усилителя 6 блока реципрок.ных отношений 1 отрицательной обратнойсвязью. Входы регулирования коэффициентапередачи отдельных групп каналов усилителя 6 соединены с выходами отдельныхтрупп каналов усидителя 5 блока реципрокных отношений 1 отрицательной обратнойсвязью. Таким же образом соединены вхо. ды регулирования коаффициентов передачи и выходы каналов усилителей 7 и 8 в блоке реципрокных отношений 2,Вследствие этого в самом общем случае информация, поступаюшая в ассоциативный блок 3, так же, как и информация,гпоступающая в ассоциативный постоянный запоминаюший блок 4, отличается как от информации, поступающей на входы уст ройства, так и от информации," считываемой из ассоциативнот о эапоминаюшего блока 3. Она .представляет собой результат взаимо-. действия этих информаций, и зависит от амплитуды сигналов, представляющих каждую из атих информаций и от коэффициента передачи каждого из каналов усилителей 5-8.Кроме того, поскольку входы регулирования коэффициентов передачи каналов уси- лителей 5-8 соединены с выходами ассоциативного постоянного запоминающего бло ка 4, информация, поступающая на входы блоков 3 и 4, зависит также от сигналов, поступавших с выходов блока 4 на входы регулирования коаффициентов передачи каналов усилителей 5-8.При атом, возможна как преимушествен- ная передача, сигналов с входов устройства, так и преимущественная передача сигналов с выходов ассоциативного запоминающего блока 3.Условнорефпекторный раздражитель ассоциативно связанный с тем:безусловно рефлекторным, который определенным образом изменяет коэффициенты передачи ка налов усилителей 5-8,также может изменять коаффициенты передачи этих усилителей.Условнорефлекторный раздражитель, не вызывающий вначале ответной реакции ас" социативного постоянного запоминаюшего блока 4, тем не менее может вызвать цепную ответную реакцию в блоке 3, приводящую к считыванию информации то иэ орной, то из другой ячейки блока 3. Такаяреакция получается благодаря связям выходов блока 3 через блок 1 с входами 3.При этом, если иэ блока 3 будут считываться сигналы, характерные для одного из наиболее желательных для животногосостояний, сигналы, являющиеся безусловнорефлекторными раздражителями для блока 4 и амплитуда их превышает порог, задаваемый группой пороговых элементов 12,то эти сигналы вызывают ответную "вегетативную" реакцию блока 4. Она заключается в том, что на выходе блока 4 появляются сигналы, которые на короткое время .увеличивают коэффицйенты передачи каналов усилителей 5 и 6 блоков реципрокныхотношений 1 и 2 и одновременно снижаютпороги, задаваемые группой пороговых эле;ментов 12 блока 4,Таким образом, создаются благоприятные условия для полного проявления условного рефлекса, который перед этим толькочто протекал с заторможеоным эффекторньпеконцом.Таким образом, устройство позволяетмо делировать:условные рефлексы вторОго и более вы-.сокого порядков;условные рефлексы с заторможеннымэффекторным, концом;тормозящее влияние информации, воспринимаемой в данный момент органамичувствнамышление и тормозящее влияниемышления на восприятие; информации извнеусловнорефлекторное регулирование возбудимости корковых и подкорковых нервных центров;стимулирующее влияние мышления навосприятие информации извне и на условнорефлекторную деятельностьОбратная связь с выхода ассоциативного запоминающего блока 3 может соответствовать обратным связям в коре головного мозга, а также кортико-фгаламическимдругим кортикофугальным путям,Примеры работы устройства.Допустим А 1, АА р - раздражители индифферентные и услсвнорефлекторные;В Вр .". Врн - раздражители безусловнорефлекторные;С,а, С,. С - состояние один, со-)стояние два, состояние три,состояние и;З 5 "лока 3, Одна из возможных нреакций уот ройства (проявление условного рефлекса второго порядка) показана в табл. 3. 45 50 5 )О 15 П - по дкрепление;Н - наказание 1 в ск)бкях около Пили Н будет указан "веса подкрепления или наиааании, наирииер П (3), Н (3Р, Р, Рп - различные ответные реакции ассоциативного постоянного запоминаюшего блока 4. Стрелка показывает направление движения информации.Пусть в ячейках накопителя 10 ассоциативного запоминающего блока 3 уже записана информация, преютавленная в табл.)1 (в каждой ячейке по одной А плюс П или Н, С плюс И или Н, С плюс П или Н, ячейки расположены сверху вниз по одной ячейке на строчку),Допустим, что на вход устройства поступает сигнал А достаточно большой ампчлитуды, чтобы пройти через группу пороговых элементов 9 ассоциативного запоминающего блока 3,Одна из возможных реакций устройства на этот сигнал - проявление условного рещ лекса первого порядка - показана ниже(слева - информация в ассоциативном запоминающем блоке 3, справа информацияв ассоциативном постоянном запоминающемблоке 4 в табл, 2). Допустим, что на вход устройства поступает сигнал А достаточно большой амп-, литуды, чтобы пройти через группу пороговых элементов 9 ассоциативного. запоминающего Другая реакция на то же воздействие(порог для сигналов Б в ассоциативномпостоянном запоминающем блоке 4 болеевысок, чем в первом случае) покамиаь таблице 4. В последнем случае эффекторная сомЭ(тическая реакция устройства отсутствует,имеется цепная реакция ассоциативногозапоминающего блока 3 на сигналы, поступаюшие на его вход по цепям обратной связи. Характер цепи ассоциаций, оживляюшихся в ассоциативном запоминающем бло.ке 3, зависит от степени прочнос,ти ассоциативных связей, от количества подкреплений, неподкрепления и наказаний,Табл нца 1,Информация в накопителе .10 ассоциативного запоминающего блока 3.А П(3)А П(3)С П(3)612250Таблица 2. Прояьлеиие условного рефлекса первого порялка, А П(З) А П(З)П(З) А П(2) Аг С П(2) А П(1)2 С П(4) А П(4) Б П(З) С 2 П(З) А П(З) Б П(2) б П(2) А П(2)П(4 С П(4) АЗП(1) А П(1)3 А П(2П(4)С П(20
СмотретьЗаявка
2305898, 24.12.1975
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ ИМ. И. П. ПАВЛОВА
ПОПОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06G 7/60
Метки: моделирования, рефлексов, условных
Опубликовано: 25.06.1978
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-612259-ustrojjstvo-dlya-modelirovaniya-uslovnykh-refleksov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для моделирования условных рефлексов</a>
Предыдущий патент: Устройство для моделирования систем линейных алгебраических уравнений
Следующий патент: Устройство для моделирования энергетической системы
Случайный патент: Устройство для управления выгрузкой заготовок из роликовой печи