Устройство селекции сигналов для моделей нейронов и нейронных сетей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 060680 (21) 2936288/18-24 (51 М. Кй.з 6 06 С 7/60 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300782 В.Л,Хузьменко, А.И.Дедков, О.Е.Стадник и В.Н;ВесЕдиб1(71) Заявитель Львовский государственный медицинский инсти т 5.4 .(54) УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ СИГНАЛОВ ДЛЯ МОДЕЛЕЙ НЕЙРОНОВ И НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ Изобретение относится к аналогово-.му моделированию и предназначено дляразделения входной последовательности сигналов на параллельные каналыв зависимости от частоты следованияимпульсов.Известно устройство для моделирования нейрона, содержащее преобразователи частоты в напряжение, сумматор,блок сравнения, преобразователь напряжения в частоту, формирователь выходных импульсов, блок полосовыхфильтров, коммутатор, блок времяэадающих конденсаторов (11,Недостатком данного устройстваявляется применение в качестве разделительной системы блока.полосовых фи"льтров, сигналы на выходах которогов известной мере. искажены.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для моделирования нейрона, содержащее элементызадержки, преобразователи частоты внапряжение, сумматоры, ключи, схемусравнения, преобразователь напряжения в частоту, формирователь выходных импульсов 2).Недостатком известного устройства.являетсяотсутствие возможности разделения входной последовательности на параллельные каналы без искажениясигналов и частоты следования импу-льсов во входной последовательности.Цель изобретения - повышение точности разделения входной последовательности на параллельные каналы взависимости от частоты следованияимпульсов.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве селекции сигналов для моделей нейронов и нейронныхсетей, содержащем первую и вторуюгруппу элементов задержки, группупреобразователей частоты в напряжение, группу источников задающего напряжения, выход каждого источниканапряжения группы соединен с первым входом соответствующего блокасравнения группы, первую и вторуюгруппу ключей, вход первого элементазадержки первой группы является входом устройства, вход каждого элемента задержки первой группы черезсоответствующий преобразователь частоты в напряжение группы соединен свторым входом соответствующегоблока сравнения группы, выход которого подключен к управляющему входусоответствующего ключа первой груп-. ЗО пы, информационный вход которого сое 947879динен с выходом соответствующегоэлемента. задержки первой группы,вход 1-го (1 1,2п) элемента задержки первой группы подключен квходу 1-го элемента задержки второйгруппы, выход которого соединен с 5входом (1+1)-го элемента задержкипервой группы, выход 1"го блокасравнения группы подключен к управляющему входу 1-го ключа второй группы,информационный вход которого соединен с выходом (1+1)-го ключа первойгруппы.На чертеже представлена схемаустройстна.Устройство содержит разделитель"ные каналы 1, цепь последовательносоединенных элементов 2 задержки.Каждый канал содержит элемент 3задержки, преобразователь 4 частотыв напряжение блок 5 сравнения, источник б задающего напряжения,ключ 7, нормальное положение которого закрытое. Все каналы кроме первого содержат ключ 8, нормальное положение которого открытое.Устройство работает следующимобразом.Напряжение, поступающее с выходов источников б на вторые входыблоков 5 сравнения задается таким образом, чтобы напряжение источникакаждого последуюшего канала было ме.ныне напряжения предудьппего, т.е.О 1 г О+,гНапример, на вход 9 устройствапоступает импульсная последовательность с частотой 11 следования импульсов. После соответствующего преобразования на выходах преобразователей частоты в напряжение 4 каждо 1го канала образуется напряжение Ог, 40Если например, напряжение О ( Оггг ,то первый канал закрывается, так какна первый нход блока 5 сравнения поступает напряжение О меньше напряжения О на его втором входе и ключ 7, 45нормальное положение которого закрытое, запирает выход первого каналаНа первые входы блоков сравнениявторого и последующих каналов поступает напряжение большее, чем опорноенапряжение на чх вторых входах. Врезультате ключи 7 этих каналов переходят в открытое состояние. Однакоблагодаря наличию последовательнойцепи элементов 2 задержки на выходеблока сравнения второго канала напряжение появится раньше, чем на выходе блока сравнения третьего каналаи на выходе блока сравнения любого1 - канала раньше, чем на выходеблока сравнения 1+1 канала. Поэтому б 0напряжение на выходе блока сравнениякаждого 1 канала запирает выход каждого 1+1 канала путем подачи напряже"ния на управляюший вход ключа 8, нормальное положение которого открытое,В данном случае при О г О,гор исоответственно О,1 7 О входная импульсная последовательнбсть поступит на выход 10-2, т.е. на выход второго канала.Если вслед эа этим на вход устройства поступит импульсная последовательность с частотой Г, соответствующей напряжению О, чтоОз с Охопор и О 7 О р,то она коммутируется на третий выход устройства. ЕСли же Г-АЛОЭЯО,г 0 г то входная последовательность поступит на первый выходустройства.Путем изменений разницы напряжений, подаваемых на вторые входы блоков 5 сравнения регулируют точностьселекции входной импульсной последовательности по частоте следованияимпульсов. В отличие от известногоустрОйства входные сигналы при разделении на параллельные каналы неискажаются и поэтому не теряют своейинформативности, а также в предлагаемом устройстве осуществляется точное,неискаженное разделение входной последовательности.Предлагаемое устройство предназначенное для селекции сигналов и мо-жет быть использовано, например,для образования псевдостохастических соединений моделей нейронов нсеть, а также соединений моделей нейронных сетей в ансамбли,Формула изобретенияУстройство селекции сигналов для моделей нейронов и нейронных сетей, содержащее первую и вторую группу элементов задержки, группу преобразователей частоты в напряжение, группу источников задающего напряжения, выход каждого источника напряжения группы соединен с первым входом соответствующего блока сравнения группы, первую и вторую группу ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, вход первого элемента задержки первой группы является входом устройства, вход каждого элементазадержки первой группы через соответствующий преобразователь частоты в напряжение группы соединен с вторым входом соответствуюцего блока сравнения группы, выход которого подключен к управляющему входу соответствуюшего ключа первой группы, информационный вход которого соединен с выходом соответствующего элемента задержки первой группы, вход 1-го (1=1,2.И ), элемента задержки первой группы подключен к входу 1-го элемента задержки второй группы, выход которого.947879 ф Составитель Л. Терехов Ковалева Техред 3. Палий Корректоароыи Ред Заказ 5654/74 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5П "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 или соединен с входом (1+1)-го элементазадержки первой группы, выход 1-гоблока сравнения группы подключен куправлянюаему входу 1-го ключа второйгруппы, информационный вход которого соединен с выходом (1+1)-го ключа первой группы. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР .675431, кл. С 06 6 7/60, 1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2700882/18-24,кл. 6 06 С 7/60, 1979 (прототип).