Оптоэлектронный обучаемый классификатор

О П И С А Н И Е (11) 44068 ЮИЗОБРЕТЕН ИЯ Саоэ СоветскихСоциал исти цескихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Зависимое от авт. свидетельства с 9/00(32) ПриоритетОпубликовано 25,08.74, Бюллетень31Дата опубликования описания 20.02,75 осударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий(7 вите 54) ОПТОЭЛЕКТРОННЬ БУЧАЕМЫЙ КЛАСС Изобретение относится к конструированиюадаптивных и диагностических устройств автоматики и технической кибернетики,Известен обучаемый классификатор, содержащий оптически связанные панель светоизлучателей, управляемую маску и панель фотоприемников, к выходам которой подключенывходы детектора максимального сигнала.Однако в известном классификаторе приувеличении размерности (т)(п) резко возрастает число межэлементных соединений и трудоемкость его изготовления. При универсальном использовании для решения различныхзадач очень большое время затрачивается напереобучение. Невозможно автоматически в 15ходе эксплуатации переобучать ОК для решения других задач классификации. Кроме того,устройство отличается большим объемом вспомогательной, обслуживающей аппаратуры (источники записи, считывания и др.), трудностью 20осуществления линейности характеристики"уммирования выходных сигналов с отдельныхэлементов, необходимостью использования фазочувствительного элемента.Предлагаемое устройство содержит коммутатор, одни входы которого подключены к шинам панели светоизмерителей, а выходы -к шинам матрицы фотоприемников, и блокформирования управляющих кодов, выходыкоторого соединены с другими входами ком- ЗОмутатора. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого классификатора.Он содержит панель 1 светоизлуча тел ей, управляемую маску 2, панель 3 фотоприемников, детектор 4 максимального сигнала, обмотку 5 стирания, коммутатор б и блок 7 формирования управляющих кодов.Обучаемый классификатор (ОК) имеет размерность т,(гг, где т - число решений, принимаемых ОК, а - число признаков, по которым принимается решение. Информация о классифицируемом гг-мерном двоичном коде Х представляется в виде светящихся полос, выполненных либо на электролюминесцирующих кристаллах, либо путем нанесения электролюминесцентной массы. Каждая пара светоизлучателей представляет собой один признаковый разряд, а каждьш отдельньш столбец этой пары служит для образования путем высвечивания +1 левый столбец) или - 1 (правый)Управляемая маска 2 представляет собойтонкую магнитную пленку, которая изменяет оптический коэффициент пр опускания света на участках, подвергнутых воздействию электрического поля.Предлагается использовать матричный метод изменения коэффициента прозрачности соответствующего участка магнитной пленки.Матричное изменение коэффициента пропускания света осуществляется использованием в440680 50 55 60 режиме обучения светоизлучающих и фотоприемных полос (столбцовых и строчных шин питания) . Суммарный коэффициент пропускания по каждой строке и для одного признака (+1, - 1) принимается за единицу.Фотоприемная панель 3 состоит из т фотоприемных полос, напыленных построчно на подложку. Полученные таким способом т фотоприемников непосредственно включены в цепи детектора максимума. Предлагаемый обучаемый классификатор имеет два режима работы 1 и 11.Режим 1 - в процессе которого происходит обучение, т. е. изменение коэффициента прозрачности тонкой магнитной пленки в соответствующих местах пересечения управляемых током строчных и столбцовых шин, в качестве которых используются общие провода фотоприемных полос и общие провода светоизлучающих полос, подключаемые к формирователю управляющих кодов 7 коммутатором 6. При одновременной подаче сигналов и-мерного кода на светоизлучатели и импульса принадлежности данного кода к 1-му классу (-7 т) на общую шину фотоприемной полосы изменяется коэффициент пр опускания маски только у элементов той строки, по которой подается импульс принадлежности, Таким образом, в качестве управляющих токовых шин для изменения магнитного состояния элемента пленки используются общий провод светоизлучателей и общий провод фотоприемников.Режим 11 - опознавание. Опознаваемому пмерному вектору Х соответствует определенное включение светящихся полос светоизлучающей панели, Свет от них, пройдя через маску, попадает на фотоприемную панель. Каждая из т строк управляемой маски представляет собой вероятностную характеристику для т классифицируемых сообщения. Суммарный световой поток, пропускаемый каждой из и строк маски, характеризует степень соответствия опознаваемого сообщения Х одному из т возможных. Действительно, так как каждый элемент маски на пересечении -ой строки с 1-ым столбцом пропускает световой поток, равный Ф - .хф,где Ф - световой поток, проходящий черезэлемент маски 1-ой строки 1-гостолбца;х, - значение 1-го признака (+1 или- 1) (светится левая или правая полоса 1-го признака);,оц - весовой коэффициент, равный коэффициенту пропускания маски и равный Ро для х;=+1 или 1 - Р 1 длях= - 1;Р - вероятность появления символа +1в км классе для 1-го признака. то 15 20 25 зо 35 40 45 Тогда суммарный световой поток с каждой строки обучаемой маски равени Гф =- .Я)=Суммарный световой поток каждой строки поступает на соответствующий полосковый фотоприемник. Так как в режиме 11 импульсы принадлежности к классу на общие шины фотоприемников не подаются и токи засветки, протекающие через фотоприемники, малы, состояние магнитных элементов пленки не изменится.Наибольшему световому потоку -ой строки соответствуют и наибольшая степень соответствия опознаваемого сообщения Х 1-му классу. Это фиксируется наибольшим сигналом 1-го фотоприемника, что подчеркивается и выделяется детектором максимума и схемой индикации. Необходимо отметить, что универсальность обучаемого классификатора обеспечивается обучаемой маской памяти, которая может быть сформирована в процессе обучения для произвольных задач классификации.Обмотка 5 стирания обеспечивает восстановление магнитной пленки (маски) для записи новой информации. Управление коэффициентом пропускания маски позволяет легко переходить от одного класса задач к другим, Кроме того, сменность памяти позволяет через определенные сроки после дообучения системы использовать лучший вариант памяти.Известное устройство имеет жестко фиксированную маску с нормированными отверстиями и жесткую структуру, когда фотоприемники соответствуют каждому из отверстий и по заранее заложенной логической схеме И и ИЛИ дешифрируют передаваемые сообщения. В предлагаемом устройстве в отличие от известного все т после фотоприемников постоянно фиксируют все т световых потоков, и схема детектора максимума выделяет строку с наибольшей степенью соответствия (т. е, но полосу фотоприемника с наибольшим сигналом),Предмет из о б р етен и я Оптоэлектронный обучаемый классификатор, содержащий оптически связанные панель светоизлучателей, управляемую маску и панель фотоприемников, к выходам которой подключены входы детектора максимального сигнала, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства при увеличении размерности, он содержит коммутатор, одни входы которого подключены к шинам панели свето-излучателей, а выходы - к шинам матрицы фотоприемников, и блок формирования управляющих кодов, выходы которого соединены с другими входами коммутатора.440680 оставитеоь И. Аксеновехред Г, Дворина Корректор В. Кочкарева Редактор С. Ежкова аказ 240 ПодписноеСССР Типография, пр. Сапунова,Изд. М 233 1 ЛИПИ Государственног по де,заи изо.Чосква, Ж, огнит етени аушск Тирак 624а Совета Чпнпсти открытийя наб., д. 4,5