Устройство для моделирования условного рефлекса Советский патент 1985 года по МПК G06G7/60 

Изобретение относится к моделированию биологических явлений и может быть использовано в учебном процессе как демонстрационная или лабораторная установка.

Цель изобретения - повышение точности моделирования эффективности обучения за счет возможности моделирования условного рефлекса с нормальным законом распределения.

Сущность изобретения заключается в том, что условный рефлекс достига . ется при случайном числе воздей- I ствий, распределенных по нормаль-.

: ному закону, которое колеблется окоi ло некоторого среднего значения (М - математическое ожидание случайного числа). Это достигается тем, что в блрке умножения умножается напряжение, увеличивающееся во время заряда емкости в ячейке памяти, на случайное напряжение с нормальным законом распределения, снимаемое с генератора случайных сигналов. Поэтому порог срабатывания порогового

:элемента и открывание ключа в каж-. дои реализации достигается при разном числе импульсов на входах условного и безусловного сигналов.

На фиг. I представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - графики зависимости напряжения на выходе блока т ножения и выходе

:порогового элемента.

Устройство содержит (фиг. 1) элемент И 1 , мультивибратор

|2, элемент 3 памяти (RC-цепочка), блок 4 умножения, пороговый элемент

;5, генератор 6 случайных чисел, ключ 7, счетчик 8, дешифратор 9, группу элементов И 10, блок 11 индикации, входы 12 безусловного и 13 условного сигналов (соответственно БС- и УС-сигналы), элемент 14 запрета.

Устройство работает следующим образом.

При совпадении сигналов на входах 12 и 13 на выходе элемента И 1 появляется сргнап, который з ускает ждущий мультивибратор 2, импульсы которого заряжают конденсатор элемента (не показан) 3 памяти. За время пауз конденсатор частично разряжается. Напряжение U с эле-

00301 31

меНта 3 памяти подается на первый вход блока 4 умножения, напряжение Uj белого шума с нормальным законом распределения с выхода генератора 6

5 случайных чисел подается на второй . вход блока умножения, где происходит умножение . При достижении верхнего уровня срабатывания порогового элемента 5 последний

to срабатывает, открывает ключ 7 и закрывает элемент 4 запрета (фиг. 2). Теперь при наличии сигнала только на входе 13 в блоке 11 индицируется сигнал реакции, что

5 невозможно при закрытом ключе 7. Кроме этого, в блоке 11 индицируется количество импульсов совпадения сигналов БС и УС, при которых достигается выработка условного

2Q рефлекса. Эти импульсы подсчитаны счетчиком 8, и с выхода дешифратора 9 через соответствующий элемент И 10 первой группы подается сигнал ,на соответствующий вход блока 11.

25 При появлении.сигнала реакции подача импульсов на вход счетчика 8 прекращается, так как закрывается элемент 14 запрета, предотвращая подсчет импульсов совпадения.

30 Моделирование процесса угасания условного рефлекса происходит следующим образом.. По мере разряда конденсатора в элементе 3 памяти напряжение на нем падает и, когда

,с на выходе блока 4 умножения оно достигает нижнего уровня срабатывания порогового элемента 5, последний возвращается в исходное состояние, ключ 7.закрьтается и снимается пряжение с запрещающего входа схемы запрета (фиг. 25,2.).

Для восстановления угасшего услов1 ного рефлекса в общем случае понадобится меньшее число последовательных совпадений сигналов на входах БС и УС, чем при первоначальной выработке условного рефлекса. Таким образом, моделируется эффект подкрепления. Перед началом каждого

моделирования счетчик 8 сбрасывается в ноль сигналом. ;

Предлагаемое устройство позволяет моделировать выработку условного рефлекса и. более высоких порядков.

г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ УСЛОВНОГО РЕФЛЕКСА, содержащее пороговый элемент, выход которого подключен к управляющему входу ключа, информационный вход которого соединен с входом условного сигнала устройства и с первым входом элемен та И, выход которого через ждущий мультивибратор подключен к входу элемента памяти, второй вход элемен та И соединен с входом безусловного сигнала устройства, отличающееся тем, что, с целью повы шения точности моделирования, .в него введены .элемент запрета, счетчик, дешифратор, группа элементов И, блок индикации, блок умножения и генератор случайных чисел, вьгход которого подключен к одному входу блока умножения, другой вход которого соединен с выходом элемента памяти, выход блока умножения подключен к входу порогового элемента, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и с запрещающим входом элемента запрета, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выход которого сое-, динен с входом дешифратора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых подключены к группе информационных входов блока индикации, первый и второй информационные входы которого соединены с выходом ключа и с входом безусловного сигнала устройства, выход элемента И подключен к информационному входу элемента запрета.