220645

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВУОРСКО 34 У СВЙДЕТЕДЬЮВУ Союз Советских Социалистических Республик.ЧПК 6 0 ПриоритетОпубликогано 28,11.1968. Вюллетень Ло 20Дата опубликования описания 26.1 Х.19 б 8 Комитет по д изобретений и открытий при Совете тлинистров СССРДК 681,327,12(088. Авторизобретени В. С, Гладкий Таганрогский радиотехнический институ аявител МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОВУ 1 А 1 ОЩЕ ОЙСТВО т еннал с присоединением заявки Ъо Известны многофункциональные обучающиеся устройства, содержащие блок сенсорных элементов, ассоциативный блок, интеграторы, схему сравнения потенциалов, устройство управления и позволяющие накапливать информацию о классах объектов и распознавать объекты, представленные в виде электрических сигналов с пространственным илп пространственно-временным характером.Предлагаемое устройство отличается тем, 1 что все входы блока сенсорных элементов соединены со ходами нейронов ассоциативного блока и прп статистически равномерном распределении этих связей выходы каждого нейрона соединены со входами всех остальных 1 нейронов ассоциативного блока, а при распределении, отличающемся от равномерного, промежуточные (эффекторные) выходы нейронов объединены по числу распознаваемых классов объектов в группы. Выходы групп через 2 пороговые элементы соединены с подключенными на вход схемы сравнения потенциалов интеграторами и через схемы И - с устройством управления, выходы которого через схемы 1-1 Е, И и запрет подсоедпнень 1 к 2 стимулирующим входам нейронов ассоциативного блока.Такое выполнение устройства повышает эффективность обучения распознаванию пространственно-временных сигналов. 3 На чертеже представлена упро ц фупкцпональпал схема устройства.Устройство состоит из блока 1 сенсорных элементов 1 а, ассоциативного блока 2, выполненного на базе формальных обучающихся нейронов 2 а и пороговых элементов 2 в, интеграторов 3, схемы 4 сравнения потенциалов, устройства управления 5 и узлов стимулирования 6, количество которых равно количеству распознаваемых классов объектов.Каждый из узлов стимулирования 6 выполнен на основе двух схем 7 и 8 И, схемы НЕ 9 и схемы 10 типа запрет. Все сенсорные элементы 1 а однотипны и представляют собой управляемые по частоте мультивибраторы (однотппны также и все формальные обучающиеся нейроны 2 а). Последние соораны на базе триггеров и имеют по три входа а., в и в и по два выхода с и с(. Вход а - синаптпческпй (к нем; подводятся возбуждения от сенсорных элементов 1 а и выходов сУ других нейронов ассоциативного блока 2). Входы в и в льллютсл стимулирующими (по ним на входы триггеров нейрона от узлов стимулирования 6 поступают соответственно сигналы поощрения П и наказания Н). Выход с является эффекторным выходом нейрона. Выходы с данной группы нейронов объединяются в один выход и суммарнал интенсивность импульсов па объединенном выходе использует 220645Если в момент времени 1 суммарный возбуждающий потенциал т-го нейрона превышает порог его возбуждения ЯРл-,г(г) -Р; 4 =1; Явх(Т) -= В Е=1-.-01 = О при и 1= О; о = 0,1,то в результате воздействия стимулирующегоСИГННЛаввх(+Т) ОКажЕТСЯиУ:- ",(+-.) с, , гг.,( - -.) О Рвх =, - Яг и выходная функция г-й группы равной нулю становится(О(+ ) =О.Сигнал поощрения, посыласчый по соответствующей шине стимулирования в г-ю Г "уц 1 у НЕцрОНОВ (Прн Явх (Т) =Я ), дОСТНГНСТ лишь тех (цсьозбужденных) неиронов, для которых хотя бы одна входная функция л: в момент 1 была равна единице.а"гг(г) = 1; гг= О; Я (Т) = Я.В результате воздействия стимулирующего сигнала триггеры, соответствующие входы ко. торых были возбуждены, изменяют свои сос тояния на обратныеТ,;Я-х. Т ( - -,); Тг;(г) - :-Т;.,;.а:,=1 а;= - 1При 6 0 =О, реакцией нейрона на сигнал поощрения будет возбукдение его и момент времени (1-,-т)иИ(г+ )6 д; г,в(+ - .) = 1;Овх(г) = 9,;",поошр (г + ):При возрастании порога Ог , вероятность указанной реакции каждого нейро,а на сигнал поощрения будет уменьшаться асимптотцчсски, приближаясь к 0,5.1 огда вероятность того, что выходная функция группы нейронов становится равной единице, при Ч,оошр (1+.т) =1 будетР цг(1): 1/ д(ршр ( + ): 1 .О Ь т. е. при большом числе нейронов в группе эта вероятность весьма близка к едцнипе.В период адаптации к сигналу г-го образца будет цабсподаться некоторая концентрация единичных состояний управляющих триггеров в 1-ой группе нейронов при одновременном понижении концентрации едичцых состояний в остальных группах нейронов. Однако при многократном черсдозацци входных сигилов, принадлежащих поочередно ко все;1 разлчаемым оогсазам, оышеи и понижения концентрации сдини Ных и гг,левых состояний в каждой группе будут сченять доуг с друга, так что после окончания процесса обучения приводят к новому, отличному отисходного, статистическому распределениюединичных и нулевых состояний управляющих триггеров 1,прц сохранении исходногоравновесия между числом тех и других),Сохранение равновесия является основнойпредпосылкой к сохранению в системе динамических устойчивых состояний прц разлцч 10 ных входных воздействиях.При адаптации к пространственно-временным сигналам процесс обучения длится каждый раз в течение времени, равном длительности входного сигнала.15 В результате многократного повторениясигналов, относящихся ко всем различаемымобразам (прц соответствующе.г стимулцроваци), в обучающем устройстве вырабатываютс приспособительные свойс. ва, заключаю 20 щцсся в том, что повышенная интенсивность потока и:Пульсов на -м выходе будет иметь .есто лишь прц налццш на входе устройствапространстсенгО-врюСнного сиГнала, Относящегося к -му образу,25 Б процессе распознавания накопленный прис 51 чсн:ц Опыт (вы 1 аженный в распределен;11 состояний триггеров нейронов в ассоцианьном блоке) используется для автоматической классификацш входных сигналов.З 0 Классификация осуществляется на основашш оцснки распределения потенциалов на выходах интеграторов 3, для чего выходы всехинтеграторов подключены на вход схемы 4сравнения потенциалов. Данный входной сцгЗ 5 цал относится к томуобразу,соответствуощцйвыход интегратора которого имеет наибольший потенциал. Гредеет изобретения40Многофункциональное обучающееся устройство, содержащее блок сенсорных элементов, ассоциативный блок, выполненный на базе формальных обучающихся нейронов, инте гсаторы, схем, сравнения потенциалов и устройство управтснця, От,гичаюгцевся тем, что, с целью повышения эффективности обучения распознаванию пространственно-временных сигналов, все входы блока сенсорных элемен тов соединены со входами нейронов ассоццатвнсго олскс и при статистически равноерном распределении этик связей выходы каждого нейрона соединены со входами всех остальаых нейронов ассоциативного блока, а при распределении, отличающемся от равномерного, промежуто шые (эффекторныс) выходы нейронов объединсны по числу распознаваемых классов объектов в группы, прц этом вы- ХСДЫ ГРУПП ЧЕРЕЗ ТОРОТСВЫС ЭЛСМСНТЫ СОСДИ цены с подклочсннымц на вход схемы сравнения потенциалов интеграторами и через схемы 11 - с устрсиствсм управлсция, Выходы которого через схемы НЕ, И и запрет подсоединены к стимулирующим входам 65 нейронов ассоциативного блока.Типограф: л, пр. Сапунова аказ 2620113 Тираж 530 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр Серова, д 4