Модель нейрона

0 П И С А Н И Е п 11 482766ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР 5. Бюллетень32 Опубликовано 30,08 Дата опубликовани 681,333(088 о делам изобретении описания 04,11.7 крытни 2) Авторы изобретения Г, Ив,ащенко и Е. Д. Цыбыше анский ордена Трудового Красного Знамени госуд университет им. В. И. Ульянова (Ленина)) МОДЕЛЬ НЕЙ кая схеры 2 - 6,ся транрежиме, спечиватва, Торвход 13ирующие со Изобретение относится к электрическому моделированию и может использоваться при исследовании моделей нейронных структур,Известны модели нейрона, содержащие резисторы, конденсаторы и диоды,Однако известные устройства конструктивно громоздки и моделируют только отдельные свойства первой клетки.Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение точности моделирования.Это достигается тем, что в предлагаемой модели в качестве активного элемента используется лавинный транзистор, включенный между входом и выходом, в коллекторной и эмиттерной цепях которого включены токо- ограничивающие резисторы, а параллельно переходу база - эмиттер подключен базовый резистор, причем возбуждающий и тормозящий входы подключены к эмиттерной и базовой цепям соответственно. На чертеже изображена электричема предлагаемой модели нейрона,Она содержит транзистор 1, резистоконденсаторы 7 - 9 и диоды 10 и 11.Активным элементом модели являезистор 1, работающий в лавинномРезисторы 2, 3, 4 и конденсатор 7 обеют заданный режим работы устройсмозящий вход 12 и возбуждающийдержат диодно-ем костные инте гр цепочки и токоограничивающие резисторы 5иб,В исходном состоянии эмиттерный переходтранзистора 1 закрыт. Напряжение питаниясхемы Еменьше напряжения лавинного пробоя транзистора Уз . Разность 0 о=Уз - Екопределяет порог срабатывания модели, Навозбуждающий вход подается сигнал положительной полярности. Если напряжение на вы 0 ходе интегрирующей цепочки 10 - 8 - 50)У,=У;, - Е, то в коллекторном переходе транзистора 1 заметную роль начинаетиграть ударная ионизация, и соответственнотоки базы и коллектора возрастают в т раз.5 Возрастание отрицательного базового тока впроцессе ударной ионизации сопровождаетсяуменьшением запирающего напряжения наэмиттерном переходе, и соответственно уменьшается напряжение на коллекторном перехоО де, что выводит транзистор из области лавинного пробоя и приводит схему к исходномусостоянию. На выходе 14 модели при этомформируется импульс напряжения, по формевоспроизводящий потенциал действия физиологического нейрона. Амплитудные и временные соотношения выходных импульсов модели воспроизводят аналогичные соотношенияестественного нейрона. Конденсатор 7 служитдля увеличения длительности выходного импульса,482766 сительной рефрактерности, экзальтационную фазу, свойство трансформации ритма, зави симость частоты ритмического возбуждения от амплитуды раздражающего сигнала, ла бильность и явление аккомодации. 10 Модель нейрона, содержащая резисторы, конденсаторы и диоды, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения точности моделирования, она содержит лавинный транзистор, в коллекторную15 цепь которого подключены последовательно соединенные первый резистор и конденсатор, а параллельно базово-эмиттерной цепи транзистора подключен второй резистор, соединенный с последовательно подключенными то 20 коограничивающим резистором и диодом, катод которого соединен с соответствующим конденсатором,Составитель В. Белан Редактор Е. Караулова Техред 3. Тараненкорректоры: Т. фисенко и Л. Брахнина Изд,1725осударственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская 11ЦНИИПИ Тираж б 79Совета Министровоткрытийнаб д. 4/5 одпис аказ Типография, пр. Сапунова При подаче длительного входного сигнала устройство выдает серию выходных импульсов, моделируя тем самым ритмическую активность нейрона,Если на тормозящий вход 12 подать сигнал положительной полярности, то это вызовет еще большее запирание эмиттерного перехода. При достаточной величине этого сигнала модель не будет возбуждаться, даже если одновременно подать сигнал на возбуждающий вход.Наличие двух независимых входов (возбуждающего и тормозящего) позволяет воспроизвести следующие свойства физиологического нейрона; залповую активность, катодическую депрессию, анод-размыкательный эффект, свойство пространственной суммации, Наличие интегрирующих цепочек во входных цепях и своеобразие лавинного режима позволяют воспроизвести закономерность сила - длительность, свойство временной сумм ации внешних сигналов, фазы абсолютной и отноПредмет изобретения