Устройство для моделирования нейронной сети

Изобретение относится к областимоделирования процессов самоорганизации в нейронном ансамбле при взаимодействии с входным сигналом и можетбыть использовано для исследования5указанных процессов в анализаторныхсистемах организмов, а также в робототехнике при построении систем обработки внешних сигналов, в других областях, где требуется бионицеский подход в решении задач классификации детерминированных последовательностейсигналов.Цель изобретения - обеспечениережима самоорганизации путем уменьщения времени классификации нейроннойсети.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для моделирова-,2 пния нейронной сети; на фиг. 2 - формирователь облуцающихся последовательностей; на фиг. 3 - блок оценки разрешительной способности сети; нафиг. 4 - блок управления; на фиг. 5 - 25генератор двоичного числа.Устройство для моделирования нейронной сети содержит блок 1 моделирования нейронов, состоящий из нейроподобных элементов, матричный коммутатор 2, блок 3 регистрации, формирова тель 4 обучающих последовательностей,, блок 5 оценки разрешительной способности нейронной сети, блок 6 управления, генератор 7 случайного двоичногочисла .35Блок 4 формирова ния обучающихсяпоследовательностей содержит (фиг. 2)запоминающий элемент 8, элемент 5 ге, нерации адреса, первый сцетцик 10,генератор 11, управляемый коммутатор401.2, дешифратор 13, второй счетчикБлок 5 оценки разрешительной способ"ности сети .содержит (фиг. 3) первый15, второй 16, третий 17 и четвертый18 генераторы, первый 19, второй 20,третий 21, четвертый 22, пятый 23 ишестой 24 компараторы, шесть счетчиков 25 - 30, группу 31 сдвиговых регистров, элемент 32 совпадения, шестьэлементов И, элемент ИЛИ и три эле 50мента НЕ.Блок 6 управления содержит (фиг.4)первый триггер 33, таймер 34, второйтриггер 35Генератор 7 случайного двоичногочисла (фиг. 5) содержит управляемыйгенератор 36, управляемый коммутатор37, группу 38 ключей,Устройство работает следующим образом,Сначала производится вклюцение генератора 7 случайного двоичного числа. После того, как в блоке 7 сформирована структура сети, производитсяее отображение на матричном коммутаторе 2 и запускается формировательобучающих последовательностей. Возникаоцие при подаце последовательностисостояния сети с блока 4 анализируются в блоке 5 оценки разрешительнойспособности. В слуцае возникновениянестационарного или стационарногосостояния, которое дифференцируетсякак "отражение" или "заклинивание"соот ветст вуюшие счет чи ки блока 5 фи ксируют режим работы моделируемой сети. После прдеъявления каждой последовательности блоком 4 все нейроподобные элементы блока 1 приводятсяв состояние покоя, затем подаетсяследующая последовательность. Послеподаци всех последовательностей наблоке 3 регистрации отмечается количество последовательностей, инициировавших в сети процессы "отражения"9"заклинивания" и "хаоса". Одновременно выдается информация о возможности применения данной сети к классификации. Если количество отраженных"последовательностей превышает заданныйпорог, а такая возможность существует,то работа устройства оканцивается, Если нет, то вновь запускается блокформирования случайного двоичногочисла и весь процесс повторяется дотех пор, пока не будет сгенерированаструктура нейронной сети, пригоднойдля классификации сигналов,Таким образом, за счет введения вустройство блока 4 формирования обучающих последовательностей и блока 5оценки разрешительной способности сети, управляющего генератором 7 структуры нейронной сети, появляется возможность выбора нейронной структурыиз синтезированного множества, способной обеспечить режим самоорганизации,необходимый для работы классифицирующих нейронных сетей. При этом устройство обеспечивает формирование ней-,ронной сети указанным способом избольшего числа нейроподобных элементов,Предлагаемое устройство обладаетвозможностью гибкой перестройки распознающей структуры, адаптацией к ме 1553993нящейся структуре сигнала и можетбыть использовано в диагностическихкомплексах устройств, распознающихпоследовательности сигналов компью-,3 5терных системах управления, при решении робототехнических задач,Формула изобретения10Устройство для моделирования нейронной сети, содержащее блок моделирования нейронов, состоящий из нейроподобных элементов, соединенный прямыми и.обратными связями с матричным 15 коммутатором, и блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения режима самоорганизации путем уменьшения времени классификации нейронной сети, в него введены 20 формирователь обучающих последовательностей, блок оценки разрешительнойспособности сети, блок управления игенератор случайного двоичного числа, выход которого подсоединен к матричному коммутатору, а вход соединенс первым выходом блока управления,второй выход которого связан с первым входом блока оценки разрешительной способности нейронной сети и входом Формирователя обучающих последовательностей, соединенного с вторымвходом блока оценки разрешительнойспособности нейронной сети и с соответствующим входом блока моделирования нейронов, выходы которого связаны с третьим и четвертым входами блока оценки разрешительной способностинейронной сети, соединенного с вхо"дами блока управления и блока регистрации,,Заказ 458 Тираж 557ВНЙИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,ретениям и открытия ушская наб., д. 4/5