Нейроподобная сеть с фотооптическим заданием весовых коэффициентов Советский патент 1991 года по МПК G06G7/60 

со

с

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применейия в адаптивных сетях распознавания образов, а также в аналоговых вычислительных машинах, моделирующих нейронные сети. Целью изобретения является повышение достоверности моделирования за счет оптического задания динамических обратных связей между ней- роподобными элементами. Поставленная цель реализуется путем выполнения блока задания весовых коэффициентов в виде пластины из фотопроводящего материала, с обеих сторон которой во взаимно перпендикулярных направлениях расположены токо- проводящие шины, прозрачные с одной стороны. После освещения пластины через фотошаблон в нейроподобной сети задается искомое распределение силы связей между нейроподобными элементами. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применения в адаптивных сетях распознавания образов, а также в аналоговых вычислительных машинах, моделирующих нейронные сети.

Целью изобретения является повышение достоверности моделирования за счет оптического задания динамических обратных связей между нейроподобными элементами.

На чертеже представлена функциональная схема нейроподобной сети с фотооптическим заданием весовых коэффициентов.

Нейроподобная сеть с фотооптическим заданием весовых коэффициентов содержит пороговые элементы 1 и блок задания весовых коэффициентов. Блок задания весовых коэффициентов состоит из пластины 2, выполненной из фотопроводящего материала, с обеих сторон которой во взаимно перпендикулярных направлениях расположены токопроводящие шины 3 и 4 (электрическое сопротивление фотопроводящего материала в участках пересечения шин 3 и 4 обратно пропорционально освещенности этих участков). Над пластиной установлены фотошаблон 5 и источник. 6 света. Шины 3 с одной стороны пластины 2 соединены с входами пороговых элементов 1, а шины 4 - с выходами пороговых элементов 1. Токопроводящие шины должны быть прозрачны хотя бы с одной стороны (со стороны источника света). Источник 6 света оптически связан через фотошаблон 5 с пластиной 2.

Фотошаблон 5 представляет собой пленку, непрозрачную для всей поверхности пластины, кроме точек пересечения шин 3 и 4. (Точки над пересечением входных и

О

00

CJ

Ј

выходных шин одного и того же порогового элемента являются также непрозрачными). На тех участках фотошаблона 5, которые находятся над пересечением шин 3 и 4, выполнены почернения различной оптической плотности, определяемой требуемыми значениями весовых коэффициентов.

Устройство работает следующим оббра- зом.

Перед проведением исследования задают необходимые значения весовых коэффициентов. Для этого над пластиной 2 устанавливают соответствующий фотошаблон 5, который создает требуемую освещенность в точках пересечения шин 3 и 4 на пластине 2. Освещенность определяется величиной оптической плотности соответству- ющих участков фотошаблона. Под действием света задаются необходимые значения весовых коэффициентов, определяемые величиной сопротивления освещенного участка пластины 2 в этих точках. Подготовленное таким образом устройство подготовлено к работе, т.е. к проведению исследований.

Анализируемый образ с помощью предлагаемого устройства представляется в виде распределения электрических потенциалов на входах (в точках 3 шин) пороговых элементов 1. Условием срабатывания порогового элемента является

§ Uj +U| R -U0 0,

-1

где величина со ц имеет размерность Ом и обратно пропорциональна значению весового коэффициента, связывающего I и j пороговые элементы;

R - входное сопротивление порогового элемента;

Uo порог срабатывания порогового элемента;

Uj - напряжение на входе j порогового элемента;

Ui - напряжение на выходе I порогового элемента.

5В результате суммирования входных токов, задаваемых в точках 4 шин, и токов, поступающих на входы пороговых элемен- . тов 1 по цепям обратной связи, задаваемых блоком задания весовых коэффициентов,

10 пороговые элементы 1 переходят в новое состояние, При этом на выходах элементов 1 в точках 4 шин возникает определенное распределение потенциалов, причинно связанное с распределением входных сигналов

15 и связей, заданных блоком весовых коэффициентов.

Данное распределение потенциалов является результатом коллективного взаимодействия нейроподобных элементов,

20 эквивалентного вычислительному процессу. Формула изобретения Нейроподобная сеть с фотооптическим заданием весовых коэффициентов, содержащая пороговые элементы и блок задания

25 весовых коэффициентов, в состав которого входит источник света и фотошаблон, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности моделирования за счет оптического задания динамических обратных

30 связей между нейроподобными элементами, блок задания весовых коэффициентов выполнен в виде пластины из фотопроводя- щего материала, с обеих сторон которой во взаимно перпендикулярных направлениях

35 расположены токопроводящие шины, прозрачные с одной стороны, при этомтокопро- водящие шины с одной стороны соединены с входами пороговых элементов, а шины с другой стороны соединены с выходами по40 роговых элементов, источник света оптически связан с пластиной через фотошаблон.