Устройство для моделирования нейронной сети

О П И С А Н И Е (11) 528579ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено присоединением заявкиГосударственный комитет 3) Приоритет овета Министров СССо делам изобретенийи открытий 5.09.76, Бюллетень34 ация описания 04.10.76(71) Заявит Казанский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени В. И. Ульянова - Ленина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИ Изобретение относится к специализированным устройствам для распознавания образов и может быть использовано для опознания формы некоторого набора непрерывных параметров, каждый из которых может меняться в определенном конечном диапазоне, а также для оперативного запоминания опознанной формы.Известны устройства для моделирования ьейронов и нейронной сети. Одно из известных устройств является сложным. Другое известное устройство для моделирования опознающей нейронной сети, наиболее близкое к изобретению, содержит и - 1 слоев, каждый из которых содержит п - 1 пар последовательно соединенных нейроподобных элементов с двумя входами, где =1, 2, , и - 1, и одного спонтанно генерирующего элемента, причем каждый возбуждающий вход элемента пары соединен с тормозящим входом другого элемента этой пары, выходы нечетных элементов всех пар слоя соединены со входами спонтанно генерирующего элемента, а выходы всех четных элементов связаны через переключатели со входами следующего слоя. Это устройство характеризуется сложностью конструкции, отсутствием возможности обобщить изменения формы сигналов в пределах данного класса, невозможностью оперативного з;пюмицация опознанной формы с цгцала. Целью изобретения является упрощениеконструкции и расширение класса решаемых задач. В описываемом устройстве это достигается тем, что в нем нейроподобные элементы расположены в виде однородного слоя, причем выход каждого нейроподобного элемента через цепь обратной связи соединен с его возбуждающим входом, который подключен к тормозяшим входам соседних нейропо.1 О добных элементов.На чертеже показана нейронная сеть, опознающая М-мерные сигналы, где 11 - 1 - нейроподобные элементы (возбуждающие входы обозначены стрслкамц, тормозягцце - Т-образнымц линиями), 21 - 2 к - цепи обратной связи.Входные х и выходные у сигналы нейроподобного элемента являются однородными по физической природе ц изменяются в пределах 2 з 0 х, у) л,;, у,;, ). Нейроподобцыеэлементы 1 имеют возбуждающие и тормозящие входы с весовыми коэффициентами г.Выход каждого цейроподобцого элемента 1, 1 з, , 1 х через соответствующую цепь обрат цой связи 21, 2 з, , 2 х соединен с его возбужда)ощим входом, который подключен к тормозящим входам соседник цейроподобных элементов.Описываемое устройство осуществляет опоЗз знание Формы сигцала ц обобщение изменений20 Составитель С.хред Е, Подуруш Редакто на аказ 1966/8 ЦНИИПИ Гос д,1589рственного комитет делам изобретений Москва, Ж, Рау Тираж 864 Совета Минист и открытий ская наб., д. 4/5ПодписноеСССР 30 пография, пр. Сапунова, 2 формы в пределах данного класса, используя механизм латерального торможения в пределах слоя нейронов, циклически подавая результат обработки сигнала с выходов слоя по обратным связям снова на его входы. При этом латеральное торможение осуществляет контрастирование и уменьшение размерности входного сигнала. Многократное повторение этого процесса при определенных параметрах нейронов приводит к некоторому установившемуся режиму, когда компоненты входного сигнала не изменяют своего значения со временем. Опознанная форма сигнала запоминается динамическим способом в виде циркуляции сигнала в нейронном слое,При работе устройства на входы нейронного слоя из элементов 11 - 1 т, подается некоторое конечное число сигналов из подлежащего классификации их множества, причем сигналы принадлежат разным классам. Порядок подачи сигналов следующий. Из данного множества сигналов оператор выбирает в произьольной последовательности один и подает его на входы устройства, причем известно, какому классу этот сигнал принадлежит. Далее идет процесс настройки устройства путем одновремспного ручного изменения параметров нейронов,Цель этой настройки состоит в том, чтобы добиться возможно более быстрой сходимости процесса обработки сигнала в нейронном слое до установившегося режима, когда циркулирующий в слое сигнал не изменяется со временем.Эта операция повторяется для каждого сигнала из некоторого выбранного конечного их 5 числа.Настройку производят отдельно для каждого класса сигналов,Настройкой параметров нейронов добиваются того, что в установившемся режиме вы ходные сигналы нейронного слоя из элементов11 - 1,., соответствующие сигналам разных классов, отличаются по номерам возбужденных и невозбужденных выходов нейронного слоя, т. е. по номерам компонент выходного 15 сигнала. После этого устройство опознает сзаданной надежностью любые входные сигналы данных классов. Формула изобретения Устройство для моделирования нейроннойсети, содержащее нейроподобные элементы с возбуждающими и тормозящими входами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения 25 устройства и расширения класса решаемыхзадач, в нем нейроподобные элементы расположены в виде однородного слоя, причем выход каждого нейроподобного элемента через цепь обратной связи соединен с его возбуж дающим входом, который подключен к тормозящим входам соседних нейроподобных элементов. омоваа Корректор И, Позняковская