Устройство для моделирования нейронных структур

Союз Советсиих Социалистичесиих Республик) Заявлено 15.07.75 М, Кл.С 06 6 157081/24 сударстаенный квинтет авета Инннстраа СССР ве делам иэебретеннйн еткрвпнй,Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт физиологии ям, И. П, Павлова СТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЕЙРОННЬИСТРУКТУР ночастотная характеристика не зависит от кон.траста в изображении,Целью изобретения является повышение точ.ности моделирования путем обеспечения возможч ности временной фильтрации и обеспечения возможности самонастройки пространственных и вре.менных частотных характеристик для улучшения подчеркивания высоких пространственных и временных частот при увеличении контраста в изображении.С этой целью в предложенное устройство введе.ны модели фоторецепторов. Выход каждой модели подключен к соответствующему возбуждающему входу моделей основных нейронов, выходы кото.рых являются выходами устройства и подключен к соответствующим входам моделей вставочных ней.ронов, Модель основного нейрона дополнительно содержит блок управления возбуждающими сигна.лами, входом подключенный к выходу интегратора 9тормозных сигналов а выходом - к тормозномувходу интегратора возбуждающих сигналов, входы которого являются возбуждаюними входами моде. озволяет осущестего пространствен. 25 а,исоединением заявки-(45) Дата опубликования опи Изобретение относится к области моделировааея нейронных структур, осуществляющих обра. ботку юображения в зрительной системе, и может быть использоваео нри разработке систем автома. тического анализа изображений.Известно устройство для выделения информа. тивицх. признаковпри распознавании образов, со. аржащее блоки нормализации признака, генера торы линейного напряжения и нейроны 111, Однако оеео не позволяет осуществлять пространственную и 1 временную фильтрацию изображений,Наиболее близким ио технической сущности к изобретению является устройство для моделироаиия нейронных структур Щ, содержащее модели основных нейронов и модели вставощеых нейронов, выход каждой из которых подключен к соответ. ствующему тормозному входу моделей основных нейронов и интегратор тормозных сигналов. Модель основного нейрона содержит интегратор возбужда. 2 вщих снгналов, выходом подключенный ко входу генератора потенциалов действия, выход которого соединен с выходом модели.Однако это устройство не пвлить временную фильтрацию, и чертеже представлена блок - схема устрой 561199С а состоит из моделей фоторецепторов 1, мо делей основных нейронов 2, включающих интеграторы возбуждающих сигналов 3, интеграторы тормозных сигналов 4, блоки управления возбуждающими сигналами 5 и генераторы потенциалов действия 6 и моделей вставочных нейронов 7.Выход каждой модели фоторецепторов 1 подключен к соответствующему вхоу интеграторов 3, выходы которых подклочепы ко входам генераторов 6. Выходы последних являются выходами моделей основных нейронов 2 и параллельно под-. соединены к соответствующим входам моделей вставочных нейронов 7. Блоки управления возбуждающими сигналами 5 моделей основных нейро. нов 2 выходами подключены к тормозным входам интеграторов 3, а входами - к выходам интеграторов 4, входы которых соединены с выходами вставочных нейронов 7.Связи всех структурных элементов имеют определенные веса, устанавливаемые с помощью резисторов. С выходов фотодиодов моделей фоторецепторов 1 через усилители на входе интеграторов 3 основных нейронов подаются сигналы, отображающие распределение освещенности по координате Х. Сигналы, поступающие по каждому входу, интегрируются во времени интеграторами 3 основных нейронов согласно их пространственным весам. Суммарное напряжение на каждом интеграторе 3 зависит от освещенности, С выходов интеграторов 3 напряжение поступает на вход генератора 6, в качестве которого использован, например, блокинг . генератор, и с его выхода генерируется частотно- импульсный код. Процесс интегрирования импульсных последовательностей интеграторами 3 для каждого нейрона управляется блоками управляемой проводимости 5, проводимость которых изменяется сигналами с вьходов интеграторов 4, Интегрирование импульсных последовательностей иптеграто. рами 4 для основных нейронов осуществляется с помощью отрицательной обратной связи через вставочный нейрон 7, Выходы основных нейронов подсоединены ко входам интеграторов вставочных нейронов. Сигналы с выходов вставочных нейронов через переменные резисторы, с помощью которых устанавливаются веса тормозных связей (тормозные илшульсные функции), подаются на входы интеграторов 4 основных нейронов и управляют проводимостью блока 5, управляя тем самым постоян.ной времени возбуждающей импульсной функции. Проводилость меняе тся согласно следующему за. где 01 т) - тормозный сигнал на входе интеграторов 4;Но - эквивалентное сопротивление блока 5при отсутствии тормозных сигналов на входах ин 10 теграторов 4;7 - масштабный коэффициент.Отрицательная обратная связь через вставочныйнейрон и управляемая проводимость в цепях ингеграторов, формирующих возбуждающие (пространственные и временные) импульсные функции, при-/водят к подъему частотных характеристик на высоких частотах и понижению на низких.Таким образом, повышение точности моделирования обеспечивается путем введения временной20 фильтрации и самонастройки пространственных ивременных частотных характеристик.Формула изобретенияУстройство для моделирования нейронныхструктур, содержащее модели основных нейронов и25 модели вставочных нейронов, выход каждой изкоторых подключен к соответствующему тормозному входу моделей основных нейронов, причеммодель основного нейрона содержит интеграторвозбуждающих сигналов, выходом подключенный30 ко входу генератора потенциалов действия, выходкоторого соединен с выходом модели, и интегратортормозных сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности моделирования, в неговведены модели фоторецепторов; выход каждойЗь модели подключен к соответствующему возбуждающему входу моделей основных нейронов, выходы которых являются выходами устройства, иподключен к соответствующим входам моделейвставочных нейронов; причем модель основного40 нейрона дополнительно содержит блок управлениявозбуждающими сигналами, входом подключенныйк выходу интегратора тормозных сигналов, а выходом - к тормозному входу интегратора возбуж.дающих сигналов, входы которого являются воз 45 буждающими входами модели.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9383077,МК 6 06 К 9/00, 1971,50 2. Позин Н.В. "Моделирование нейронныхструктур", "Наука", М., 1970, стр, 25 - 30.Составитень И. ЗагорбининаТехРед К, 1 аврон Корректор С Шскмар Редактор Л. Утехина аказ 1575/153 пиад ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная Тираж 8 1 8 Щ 1 ИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушск