Устройство для моделирования нервной клетки

(11)494752 Сова Советских Социалистических Республик. свид-зу 1) Дополнительное к ав 2027697/18-2 ь 05,74 ( 22) Заявлет присосдинеппсм заявки Гасударственные колитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий. Е Коган, С, Н, Гринченко и С. остовский ордена Трудового Красно государственный университе 1) 3 аявптел(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАН НЕРВНОЙ КЛЕТКИИзобретение о лирования нейрон пение в бионлке. Известны устр нервной клетки, с твенно-временного пик питан:ия. Эти устройства точной точности м кч, и, в частности мых в цитохимич цессов оптимизациют доставной,клет- наблюдаентах провной клетне обеспечиваоделирования немоделированияеских эксперимеи энергетики нер я - ;ивы ш ели е ной клетки, т. е я указанных п 30 1(Хв, 7 внк-вх тносится к области модеов и может найти примеиства для моделированиядержащие блок пространсуммирования и источ Цель изобретспи точности мод пирования нерв обеспечение моделировани роцессов, происходящих в ней.С этой целью в предложенное устройство введены, последовательно соединенные первый функциональный преобразователь, сумматор, дополнительный источник питания и экстремальный регулятор, к другому входу которого подключен выход первого функционального преобразователя, первый вход которого соединен с выходом блока пространственно- временного суммирования, второй - с выходом устройства, второй функциональный преобразователь, первый вход которого подключен к источнику ,питан 1 ия, соединенному со вторьем входом первого функционального преобразоватсля, второй вход второ;о фукциопально.о преобразователя : одключеп к выходу экстремального регулятопа, и последовательно соединенные ипвертор и нптсграль 5 п 1 гй регулятор, выход которого подключенк другому входу первого фупкп,.юпальногопреобразователя, а вход ипзертора сосхппенс первым входом экстрсмальн:;"о регулятора.На чертеже изображена блок-схема пред 10 лагаемого устройства.Устройство имеет Я входов 1, подключенных к блоку 2 пространственно-временногосуммирования, первый функциональный преобразователь 3, источник 4 питания, обеспе 15 чивающий функциональную активность, вто)ой функциональный преобразователь 5, экстремальный регулятор б, сумматор 7, дополнительный источник 8 питания, обеспечивающий процессы регулирования, инзертор 9,20 пропорционально-интегральный регулятор 10и выход П (потоки энергии на схеме обозначены,двойными стрелками),Устройство работает следующим образом.На входы 1,поступают входные воздейст 25 ваня х;(1=1 п), которые суммируютсяв блоке 2 ПВС, выходом которого являешьсявеличина суммарного входного воздействиях , (1), В преобразователе 3, реализующемзависимость494752 б, где он суммируется с сигналом об уровне входной энергии Е ,поступает на вход источника 8. Постоянная времени регулятора 10 подбирается равной характерному времени отслеживания экстремума (минимума) функции Еф с помощью регулятора б. Таким образом, регулятор 10, оводя к нулю затраты энергии на,процесс активного поискового экстремального регулирования Еф, отключает регулятор б после достижения системой минисмального значения функции Еф Эта величина преобразуетсся в величину сигнала, характеризующего уровень входной энергии Е причем свеличина выходного сигнала нейрона у,выступает.в качестве параметра функции Р 1,Результаты физиологических экспериментов позволяют сделать вывод о целесообразности ввседения в модель нейрона, кроме блока 4 питания дополнительного блока 8 питания. Они реализуют соответственно функции Еф =-Р(Ев,) и Ер=-6(Евх+ Л) Формула изобретения Регуляторная составляющая питающей энергии Ер затрачивается на функционирование основного регуляторного механизма нейрона - поискового экстремального регулятора б, скоторый, изменяя динамический,порог активации нейрона Ь, влияет как параметр на преобразователь бпреобразующий функциональную составляющую питающей энерГии Еф В выходной сигнал,1 нейрона увых, т.е. реализующий функцию у= Р.,(Еф, й). Через обратную связь - ,параметрическое влияние величины выходного сигнала у на преобразователь 3 - результат работы регулятора б воздействует на,величину Е., таким образом, чтобы минимизировать энергетичесакие траты на функциональное поведение нейрона: Е ф -т 1 и. ЛИнформационный сигнал об уровне регуляторной составляющей питающей энергии Ер подается через инвертор 9 на,вход регулятора 10, выход Л которого через сумматор 15Устройст 1 во для моделирования нервнойклетки, содержащее блок пространственно- временного суммирования и источник литания, отличающееся тем, что, с цельюповышения точности моделирования, оно содержит последовательно соединенные первый функциональный преобразователь, сумматор, дополнительный источник литания и экстремальный регулятор, к другому, входу которого подключен выход перьвого функционального преобразователя, первый вход, которого соединен с выходом блошка пространст 1 венновременного суммирования, второЙ - с выходом устройства, второй функциональный преобразовательпервый вход которого подключен к источнику лита,ния, соединенному со вторым входом первого функциональногс преобразователя, второй вход второ:о с 1 ункционального преобразователя подключен к выходу эк тремального регулятора, и :1 оследовательно сосл 11 ненные инвертор н интеграль 11 ый регулятор, выход которого:юлкл 1 очен к дру:ому входу первого функционального преобразователя, а вход инвертора со днн н пер 1 ым входом экстремальногорегулятора.