Модель нейрона

7 ЯФщ;., щС %;О и И й-:А В-И КИЗОБРЕТЕЙИЯ Союз Советских Социалистических Респубпни)М, Кл.67/60 ением эаяв Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий т З) УДК 681.333) Дат Авторыизобретени М.И.Елинсон, О.Н.Ермакова и А.И.Руковишников А.МО 1) Заявит а Трудового Красного Энамени институт радиотехник и электроники АН СССР ОДЕЛЬ НЕЙРО предл жит и лекто носит Источоптич го по н скотороешенО 1 пос- охожий луч отефлектор Изобретение относится к области- моделирования свойств биологических нейронов и может найти применение в автоматике и вычислительной технике.Известна модель нейрона, содержащая генераторы возбуждающих и тормозящих сигналов, пространственно-временные сумматоры на резисторах и конденсаторах в цепях возбуждения и торможения, пороговые элементы и формирователи выходных сигналов Я .В импульсной схеме нейрона обычно используют интеграторы на основе реактивных элементов, что затрудняет изготовление этих схем по интегральной технологии.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является модель нейрона, содержащая источники взвешенных электрических сигналов 21Недостатком этой модели является нестабильность его работы и ограниченный динамический диапазон весов электрических сигналов, поскольку модель критична к разбросу параметров и флуктуациям напряжения питания, что снижает точность модели.Целью изобретения является повы.шение точности модели. Эта цель, достигается тем, чтооженная модель нейрона содерсточник света, оптический дефр и фотоприемник, смещенный отельно оптической оси модели.ник света оптически связаеским дефлектором, входыдключены к источникам взвных электрических сигналовНа фиг.1 представлена структурнаясхема модели нейрона; на фиг.2конструкция нейрона на основе электрооптического дефлектора в двух проекциях,Модель нейрона содержит источник1 света, оптический дефлектор 2 сэлектродами 3 дискретного отклонения,источники 4 взвешенных электрическихсигналов Ф,Ю , Ю и фотоприемник5, смещенный относительно оптическойоси на угол 6 , фотоприемнин имеетнепрерывную, светочувствительную поверхность, перекрывающую все возмокные положения оптического луча с углом отклонения, равным пороговомуугл 1или превышающим его.Устройство работает следующимобразом.Оптическ источникатупает на д 2 и при пр618755 Формула изобретения денни его последовательно отклоняется на тех электродах 3, на которые поданы нормированные электрические сигналы Ф,Ю," .,%. На выходе из дефлектора луч отклоняется на угол 6жА , где двоичная переменная с . 1, если сигнал по дан на 1 - й вход, и А;=.О, если на 1-я вход не подан управляющий сигнал . Вес каждого-го входа (41,2,. п, ) равен углуотклонения луча на соответствующем электро- О де дефлектора. Если луч отклоняется на пороговый угол О или больше, то он попадает на интегральный фотоприемник 5, с которого снимается сигнал выхода сомы нейрона Г з (п (Й, )б Нормированный сигнал Г 1 при б 0 и г О при 6(ОДефлектор 2 может быть электрооптическим (см,фиг.2) или магнитооптическим.20Электрооптический дефлектор 2 представляет собой пленку или тонкую пластинку из электрооптического материала, например моиокристалла . ЗобИЬО ( Х 0,25), на одной:. сторойе которой нанесен сплошной электрод б, а на противоположной стороне - пилообразные .электроды 3 дискретного отклонения. Эти электроды могут, иметь одинаковые или разные периоды У зубцов и углы накло на их профиляВходной оптический торец дефлектора выполнен плоским, а выходной - сферическим (или цилиндрическим). Коллимированный лазерный луч.от источника 1 проходит в электро-)5 оптическом материале дефлектора 2 между пилообразными электродами 3 й общим электродом 6, Если приложено управляющее напряжение. между электродом б и одним иэ электродов 3, то 40 в электрооптическом материале индуцифруется фазовая дифракционная решетка типа блестящейс периодом, равным периоду А зубцов соответствующего, электрода 3. Луч полностью отклоняется на угол Ю,; ЛЛгде Л -длина волны света, Я - период дифракционной решетки), если набег разности фаз в пределах одного периода равен Л . В итоге луч отклоняется на угол 6" ф ф А; и фокусируется выходным сферическим (илн цилиндрическим).торцом дефлектора на фото- приемник 5, если 6 4 9 . Весовые коэффициенты Щ /41,2,3,4) в дефлекторе,показанном на фиг,2, равны соответственно +б,+3, +4, -6.В.пленочном исполнении нейрон удовлетворяет требованиям интегральной технояогии,в частностй интегральной оптики.Благодаря введенным блокам и их конструктивному выполнению, точность модели повышена. Модель нейрона, содержащая источники взвешенных электрических сигналов, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что," с целью повышения точности,она содержит источник света, оптический дефлектор и фотоприемник,смещенный относи-: тельно оптической оси модели, источник света, оптически связан с оптическим дефлектором,входы которого подключены к источникам взвешенных электри ческих сигналов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР 9 453710, 6 06 6 7/60 1972.2. Мкртчан С.О. Нейрон и нейронные сети.М., кл.Энергия, 1971,с.213.618755 Составитель И,Дубининаактор Л.утехина ТехредА,Алатырев Корректор М.демчи СССР филиал ППП Патент , г,ужгород, ул,Проектная акаэ 4262/4 ЦНИИПИ Гос 113035, Мо Тираж рственного коми по делам изоб а, Ж, Раушск826 Подписнотета Совета Министро етений и открытийая наб д,4/5