МОДЕЛЬ НЕЙРОНА Советский патент 1965 года по МПК G06G7/60 

Известны модели нейрона (нервной клетки), содержащие входные цеии, генераторный узел и один накопитель, общин для всех возбуждающих входов. Эти модели не учитывают взаимного влияния ироцессов в дендритах и теле нейрона.

В отличие от известных в предлагаемой модели такие взаимодействия учитываются. Это достигается ирежде всего тем, что вместо одного общего накопителя модель содержит на копители на каждом входе. Путем соедмнепня этих накоиителей друг с другом или со входами через функциональные элементы можно моделировать взаимодействие входов к тем самым получать в модели нейрона функциональную связь параметров входных и выходного сигналов.

Па фиг. 1 приведена блок-схема модели нейрона, в которой .предполагается, что частота импульсов на входе 1 достаточно велика и в накопителях 2 осуществляется временная суммация. Пакопители могут быть выполнены, налример, на интегрирующих RC-элементах. В качестве генераторного узла 5 примейен заторможенный блокинг-генератор, схема которого представлена на фиг. 2. Частота выходных и.млульсов этого генератора в рабочем диапазоне, принятом в модели, пропорциональна напряжению на управляющем входе.

Амплитуда импульсов, поступающих на один из входов, ограничивается величиной, равной натфяжению на накопптеле следующего входа, с помощью ограничителя 4, соединенного с этим наколителем. Ограничитель может быть, например, диодным. Так как напряжение на каждом накопителе пропорционально произведению частоты входных имнульсов на их амплитуду, то напряжение на управляющем входе генератора будет пропорционально произведению частот обоих входов.

При моделировании нейрона с больщпм числом входов накопители каждого из них соединяются со следующим входом ограничителем, аналогично тому, как это было показано на фиг. 1 для случая двух входов.

Па фиг. 3 приведена блок-схема модели нейрона с двумя входами, на каждом из которых имеется свой накопитель 2. Эта модель предназначена для работы в таком режиме, когда из-за больщой скважности и возбуждающих импульсов временная суммация отсутствует. В модели прпменены RC-накопители с одинаковым временем заряда, но с разным временем разряда, что достигается, напрпмер, включением на вход одного из них диода. Сумма напряжений на накопителях, образованная на сумматоре 5, подается на управляющий вход генераторного узла 3, аналогичного генераторному узлу на фиг. 2. Порог

запирания этого генератора выбран выше напряжений, соответствующих амплитудам входных импульсов в отдельности, и поэтому генерация осуществляется только благодаря иростравственной суммации, т. е. когда на сумматор одновременно с растянутым на накопителе с большим временем разряда импульсом поступает напряжение с другого нако1пителя. При этом средняя частота выходных имп -льсов будет про-порциональиа частотам входных сигналов.

Предмет изобретения

I. Модель нейрона, содержащая входные цепи и генераторный узел в виде заторможенного блокииГ-генератора, отличающаяся тем, что, с целью получения возможности моделирования взаимного влияния процессов в дендритах и теле нейрона, на каждом из входов применен накопитель, например, на RC-элементах.

2.Модель нейрона ло п. 1, олтичающаяся тем, что, с целью получения частоты выходных импульсов, пропорциональной произведению частот входных сигналов, накопитель

каждого из входов соединен со следующим вводом через ограничитель, например диодный, ограничивающий амплитуду импульсов, поступающих на этот вход, величиной, равной напряжению «а накопителе, а накопитель последнего из входов соединен с управляющим входом генераторного узла.

3.Модель нейрона по п. 1 с двумя входами, отличающаяся тем, что, с целью получения средней частоты выходных импульсов,

пропорциональной частотам входных сигналов при отсутствии временного суммирования, в ней накопители с различным временем разряда соединены через сумматор с управляющим входом генераторного узла, порог запирания которого выбран выще наибольшей из амплитуд входных импульсов.

(- «Фиг 2