Устройство для моделирования нейрона

ИСАНИЕ Союз Советских Социалистииеских Республикидетельства ависимое от ав 8-2(21) 1964374заявки у т,22) Заявлено 11.10. 73с ттрисоединеннем32) 11 риоритетОпубликовано 30.11,7/6 Гасударственный номнтет Совета Мнннотроо СССР оо делам нзооретеннй н открьннй) УДК 625.017(088.844 лете та опубликовании оттнсании 02 4,7 2) Автор изобретения,1, На о:твский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет 1) Заявит 1 РОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕИРОНА и устлемЧ Изобретение относится к области моделирования нервной системы и может бытьиспользовано в системах управления и ввычислительной технике,Известно устройство для моделирования внейрона, содержащее элементы задержки,входы которых соединены со входамройства, и сумматор, выход которого через последовательно соединенные блоксравнения, блок преобразования напряжения тОв частоту и формирователь выходных импульоов соединен с первым выходом устройства.При построении гибких приспосабливающихся систем необходимо, чтобы формирование нейронной структуры происходило засчет направленного "ттрорасташтясвязей,, приводящего к усилению нужных и отмиранию ненужных связей между элементамисети. Однако в известных устройствах для 20моделирования нейрона такое изменениеструктуры не предусмотрено что снижаетих точность.Нредложенное устройство с цепью повы-,щения точности моделирования содержит формирова тель управляющего сигнала, интегратор .частотный детектори ключипервый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего элемента задержки, второй вход - ко входу устройсть ва, а выходы соединены со входами сумматора, Вход частотного детектора подключен х выходу блока преобразования напряжения в частоту, а его выход соединен со вторым входом указанного бтюкя и через интегратор - со входом блока сравнения, выходы которого через формирователь управляющего сигнала соединены со вторым выходом устройства.На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство содержит э енты задержки 1, кпкчи 2, сумматор,. (аддитивнонакопительный узел), блок сравнения 4, блок преобразования напряжения в частоту5 частотный детектор т 6 интегратор 7, формирователь уптавлятощето сигналя 8 и формирователь выходных импульсов 9.В зависимости от активного состояния неироня возбуждения ипи трможения ня452016 ключ 2 синаптического элемента прикладывается отрицательный или положительный потенциал управления ключом, в связи с чем входные задержаныйе импульсы элемента 1 поступают на прямой или инвертируюший вход сумматораэСумматор 3 осушествляет пространст венную и временную селекцию входных сигналов, поступающих с соответствуюших ключей 2 (пространственная селекция на активных суммирующих резисторах, временная кратковременная - на емкости сумматора 3). Просуммированный входной сигнал с 15 сумматора 3 поступает на блок сравнения 4. При превышении суммарного напряженияобеих полярностей на сумматоре 3 порогового уровня срабатывает блок 5. Цепь обратной связи (интегратор 7) предназначена 20 для увеличения проходимости связи после предшествовавшего периода активности от тренировки. "Временная память" - увеличенная проходимость сразу после ее включения, медленно пвнижающаяся после прекрашения возбуждения нейронов, осушествляется обратной связью счастотного детектора 6 на блок 5, Изменение уровня постоянной "памяти" связи в зависимости от чистоть 1 ее употребления в единицу вре мели моделируется обратной связью с интегратора 7 на блок сравнения 4. С этого блока рязностный потенциал поступает на формирователь 8, который управляет ха 35 ряктером воздействия синапса. Если разность напряжения на сумматоре 3 и порогового уровня блока сравнения 4 имеетш 1 ложительное прирашение, то формируетсяположительный потенциал, разрешающийпрохождение сигналя по входу Возбужден 40 Схема может работать и без формиро-вателя, Тогда потенциальный вход синаптического ключа подключается к положительному или отрицательному потенциалу источника питания. В этом случае данный синапс будет носить постоянный характер воздействия, только .тормозной или только возбуждающий.формирователь 9 формирует импульсЫ положительной полярности, стабильной амплитуды и длительности с низким выходным сопротивлением с импульсов, поступающих с блока 5,Предмет изобретения Устройство для моделирования нейрона, содержащее элементы задержки, входы которых соединены со входами устройства, и сумматор, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения, блок преобразования напряжения в частоту и формирователь выходных импульсов соединен с первым выходом устройства, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит формирователь управляюшего сиг.нала, интегратор, частотный детектор и ключи, первый вход каждого из которых , подключен к выходу соответствующего элемента задержки, второй вход - ко входуустройства, а выходы соединены со входами сумматора; вход частотного детектора подключен к выходу блока преобразования напряжения в частоту, а его выходсоединен со вторым входом указанного блока и через интегратор - со входом блока сравнения, выходы которого через формировятель управляюшего сигнала соединены со вторым выходом устройства..и ддг 15 оцпясио 111 илириянг 11 дгсиг, Москва,59, Ь рсжконская наб 2 111 11 ос)ларс) дениоо ь мидеа Соведа Миди грин О:С ио Кидам ивбр:ений и одкрьлнй Москва, 1130;55, Рдушская ндб., 4