Модель нейрона

,:о:о:з1 ЕН Л АНИЕ ОБРЕТЕНИЯ Ъ1 1 р 863680 Союз СоеетекихСоциалистицеских Республик ВТОРСКОМУ СВИДЕ ТВУ 61) Дополнительное к ав 22) Заявлено 28.10.75 (21) ид 2 б 066 7/60 85299/24 присоединением заявки1 осударственный комитет Сееета Министров СССР по делам изобретений и открытиЙ(72) Авторы изобретени В, Г, Пак и А. Ю. Бердичевский остовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) МОДЕЛЬ НЕЙРОНА Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть применено в исследованиях механизмов мозга методами электронного моделирования.Известна модель нейрона, учитывающая взаимное влияние процессов в дендритах и теле нейрона 11, где каждый вход содержит накопители, которые соединяются с входом или друг с другом через функциональные элементы - ограничители амплитуды. Но эта модель не позволяет получать более точные и сложные зависимости функционального преобразования,Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является модель, содержащая блок задания начальных условий, выходы которого соединены с соответствующими входами коммутационной панели, и блок регистрации 21.Однако это устройство не может быть использовано для исследования кодирования признаков входного образа (сигнала) в топологии синаптической передачи в коллатералях и дендритных окончаниях нейрона.В биологическом нейроне конфигурация входных коллатералей с учетом месторасположения их воздействия с предыдущих нейронов играет основополагающую роль в формировании нейронов-детекторов определенных при.знаков входного образа. Цель изобретения - расширение областиприменения.Это достигается тем, что модель содержитпоследовательно включенные блок моделирования синаптической передачи, сумматор и олок памяти обучения, два выхода которого подсоединены к соответствующим входам блока регистрации и коммутационной панели, подключенной выходами к группе входов бло ка моделирования синаптической передачи.Функциональная схема модели изображенана чертеже.Модель содержит блок 1 задания начальных условий - коммутационную панель 2, соединенную прямым и обратными связями с блоком 3 моделирования синаптической передачи, который имеет т элементов синаптического умножения а; (1=1, 2т), а также последовательно соединенные сумматор 4, 20 блок 5 памяти обучения и блок 6 регистрации.Блок задания начальных условий представляет собой набор нейроноподобных элементов или их можно заменить соответствую щим числом генераторов импульсов с датчиками опорного напряжения. Выходы его подключены к входам элементов синаптического умножения а; блока 3 моделирования синаптической передачи непосредственно пли через зо коммутационную панель 2. Элементы синаптиф Бфофаф,Составитель И. Загорбинина Техред И, Карандашова Корректор Н. Аук Редактор И. Грузова Заказ 1544/10 Изд,564 Тираж 818 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 чского умножения а; обеспечивают умножение переменной составляющей сигнала, который подается по первому входу, на весовой коэффициент, поступающий по второму входу.На коммутационной панели 2 осуществляется набор связей синаптической передачи от входа к сумматору, связанный с получением определенных функциональных зависимостей. Число элементов синаптического умножения а; ( 1, 2, , т) может быть больше числа входов и модели (т)п), в зависимости от требуемой полифункциональности модели,Сумматор 4 производит пространственное и временное суммирование аналоговых сигналов, поступающих с блоков 3 моделирования синаптической передачи. На выходе сумматора 4 подключены последовательно блок 5 памяти обучения, включающий аналого-цифровой преобразователь, и блок 6 регистрации. Аналого-цифровой преобразователь в блоке памяти обучения обеспечивает преобразование входного напряжения в частоту импульсов постоянной амплитуды и длительности. Он имеет два выхода: первый импульсный сигнальный выход и второй управляющий аналоговый выход с элементов памяти обучения. Оба выхода, помимо блока регистрации, подключены к блоку 3 моделирования синаптической передачи через коммутационную панель 2. Эта связь формирует обучаемые весовые связи у элементов синаптического умножения.Информация о входном изображении поступает с блока задания начальных условий закодированной в частоте импульсов и по и каналам подается в блок 3 моделирования синаптической передачи, конкретно на входы элементов синаптического умножения а, (1=1, 2, , т), через коммутационную панель 2 или минуя его, непосредственно. Коммутируя соединениями входы и выходы элементов синаптического умножения, можно получить различные зависимости входной интенсивности, поступающей параллельно по и входам, и выходного аналогового напряжения на выходе сумматора 4. Далее, после преобразования напряжения в частоту импульсов в блоке 5, импульсный сигнал поступает на блок 6 регистрации, а интенсивность генерации модели нейрона накапливается в памяти и поступает на второй выход блока 5.Рассматриваемая модель, благодаря введению новых элементов и связей, обеспечивает исследование кодирования признаков входного образа (сигнала) в топологии синаптиче ской передачи в коллатералях и дендритных окончаниях нейтрона. 20 Фар мул а изобретения Модель нейрона, содержащая блок заданияначальных условий, выходы которого соедииены с соответствующими входами коммута.25 ционной панели, и блок регистрации, отлич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширенияобласти применения, она содержит последовательно включенные блок моделированиясинаптической передачи, сумматор и блок па 30 мяти обучения, два выхода которого подключены к соответствующим входам блока регистрации и коммутационной панели, подключенной выходами к группе входов блока моделирования синаптической передачи.35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство171179,кл. Сг 06 Ст 7/60, 1963,2. Авторское свидетельство М 269632,40 кл. 6 066 7/60, 1968.