Устройство для моделирования адаптивного центрального нейрона

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1997053 Союз СоветскихСфцналнстнческнхРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.04 В 1 (21) 3314510/18-24с присоединением заявки Нов(23) Приоритет-Опубликовамо 1502 ВЗ. Бюллетень Йо 6Дата опубликования описания 1502 ВЗ 51 М, Кд.э 6 06 О 7/60 Госуаарственный. комитет ССС Р ао делам изобретений н,открытийА.Н.Никитин П,Г.Богач, А,Д,Рябнни В.А.Рябинин, О.Б.Евдокимов и Ю.В.Г 72) Автор иэобрете 71 ) Заявители Научно-производственное объединени Киевский государственный универсиУСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯАДАПТИВНОГО ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЙРОНА Изобретение относится к аналого- дискретному моделированию свойств биологических нейронов и моает быть использовано при создании адаптивных помехоэащктных искусственных нейронных структур инвариантного распознавания образов пространственно-временных потоков сильно зашумленных сигналов к,управляххцих. устройств очувстзленных адаптивнйх интеллектуальных роботов,Известно устройство для моделирова"ния функциональных свойств биологичес.кого нейрона, содераащее блом формирования входных импульсов, генератор импульсов, блок дифференцирования, усилитель-формирователь выходных импульсов, пространственно-временной сумматор и блокк моделирования адаптации,стимула и реакции фтВмлюченоеф к:ффвыключено 1.Недостатком этого устройства является отсутствие псмехозащнщенностипо входу устройства,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для моделирования нейро"на, содераащее первый и второй преобразователи аналог-частота. Данное устроуство моделирует свойства нейрона ,2Недостатком этого устройства является отсутствие помехозащнщенности, присущее биологическому, нейрону,Цель изобретения - повьхценне по"мехоэащищенности устройства.Поставленная цель достигается тем, 10 что в устройство, содераащее первыйи второй преобразователи аналог -частота введены элемент ИЛИ к блокпамяти, выход которого соединен спервыми входами первого к второгопреобразователей аналог - частота,вторые входы которых объединены иявляются входом устройства, выходпервого преобразователя аналог -частота соединен с первым выходсж 20 блока памяти и первым входом элемента ИЛИ и является первым выходоМустройства, выход второго преобразо-вателя аИйаог - частота подключенк второму входу блока памяти и квторому входу элемента ИЛИ и явля ется вторым выходом устройства, третьим выходом крторого является выход элемента ИЛИ.Первый вход первого преобразователя является тормозящим, а второй -воэбуадащщим. Первый вход второго пре-: -обраэователя является возбуждающим, а второй - тормозящим. Первый вход блока памяти, уюполненного на интеграторе, является возбуждающим, а второй -, тормоэящим.Таким образом, введение блока па мяти,.работающего как интегратор, обеспечивает подавление параэитных высокочастотных составляющих входных сигналов .и, следовательно повышается .помехозащищенность устройства, а 10 введенный элемент ИЛИ расширяет Функциональные воэможности.С первого выхода устройства снимается сигнал реакции фВключено, со второго сигнал реакции Выключеноф и с третьего сигнал реакции 1 Включено-выключено.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит первый преобразователь 1 аналог - частота со вхо дами возбуждения и торможения, второй преобразователь 2 аналог - частота со входами возбуждения и торможения, блок памяти 3, к входу возбуждения которого подсоединен выход первого преобразователя 1, являющийся одновременно выходом реакции Включено, к входу торможения - выход второго преобразователя 2, являющийся одновременно выходом реакции Выключено. Выход блока памяти 3 подсоединен к входу торможения: первого преобразователя 1 и входу возбуждения второго преобразователя 2. К выходу преобразователей 1 и 2 35 подсоединен элемент ИЛИ 4, выход которого является выходом реакции Включено-выключеноУстройство работает следующим образом. 40На вход устройства поступает ана- " логовый сигнал в виде напряжения 0 или частоты импульсов Кпостоянной амплитуды и длительности, который воздействует возбуждающе на преобразователь 1 и тормозяще на преобразователь 2. Одновременно с выхода блока памяти 3 аналоговый сигнал обратной связи Бвоздействует тормоэяще на преобразователь 1 и возбуждающе на преобразователь 2. Преобразователь 1 входную сумму сигналов (Ос- Би)преобразует в частоту й импульсов постоянной амплитуды и длительности (реакция Включеноф), а преобразователь 2 входную сумму сигналов 55 (О- Ос) преобразует в частоту Й постоянной амплитуды и длительности)(реакция Выключено). Выходная частота Епреобразователя 1 на блок памяти 3 воздействует возбуждающе, а бО входная частота Епреобразователя 2 на блок памяти 3 воздействует тормоэяще. Следующая пара (преобразователь 1 - блок памяти 3) является информационным звеном 1-го порядка,реагирующим с частотой Ена увеличение входного сигнала Г., а следующая пара (преобразователь 2 - блок памяти 3) является информационным звеном 1-го порядка, реагирующим с частотой Г, на уменьшение входного сигнала цс Наличие в замкнутых контурах этих пар интегрирующего звена в виде бЛока памяти 3, преобразующего сумму входных сигналов (Й- Е) в напряжение обратной связи , йропорциональное интегралу от алгебраической суммы возбуждающих и тормозящих импульсов Б .Г(Ела- ,2)д 1 обеспечивает высокую помехозащищенность реакций Включеноф и Выключено.Элемент ИЛИ объединяет реакции К, (Включено ) и Г (Выключено) в единую реакцию Включеновыключено 1, что расширяет функциональные возможности, так как позволяет получить на выходе устройства несколько реакций: 1 Включено. Г, фВыключено Г .Таким образом, благодаря введенным блокам и связям отношение сигнал - шум на выходе устройства увеличивается в 5 раэ, следовательно помехозащищенность устройства повышается во столько же раз.Схемное решение позволяет выполнить предложенное устройство в интегральном исполнении, что значительно повышает надежность, уменьшает габариты и вес устройства.формула изобретенияУстройство для моделирования адап.тивного центрального нейрона, содержащее первый и второй преобразователи аналог - частота, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введе.ны элементы ИЛИ и блок памяти, выходкоторого соединен с первыми входамипервого и второго преобразователейаналбг - частота, вторые входы которых объединены и являются входом устройства, выход первого преобразователя аналог - частота соединен с первым входом блока памяти и первым входом элемента ИЛИ и является первымвыходом ,устройства, выход второгопреобразователя аналог - частотаподключен к второму входу блока памяти и к второму входу элемента ИЛИи является вторым выходом устройства,третьим выходом которого является выход элемента ИЛИ,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 519730, кл. С 06 С 7/60, 1974,2. Авторское свидетельство СССР9 272681, кл. 6 06 6 7/60, 1967997053 Составитель А.ЯицковРедактор М,Петрова Техред Т,Фанта Еоррек ко сн открытущска илиал ППП ффПатентфф, г. Уигород, ул. Проектная,аз 978/68 Тираа 704 ВНИЧПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, й,Подлтета СССРийя наб., д