УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОНА Советский патент 1973 года по МПК G06G7/60 

1

Изобретение относится к области электрического моделирования и может найти применение в бионике в качестве искусственной нейронной сети.

Известны устройства для моделирования нейрона. Однако известные модели либо конструктивно громоздки, либо моделируют отдельные свойства нервной клетки.

Целью предлагаемого изобретения является создание простой электронной схемы, которая моделирует пороговую закономерность «сила- длительность, свойства пространственной и временной суммации, односторонней проводимости, синаптической задержки, фазы абсолютной и относительной рефракторности и экзальтации, свойства трансформации ритма и подпороговой суммации, зависимость частоты от амплитуды возбуждения, аккомодацию ц некоторые другие свойства нервной ткани.

Эта цель достигается тем, что входная интегрирующая цепь соединена с управляющим электродом тиристора. Последовательно с управляемым тиристором включены неуправляемый тиристор и резистор, а параллельно этой цепи включен конденсатор.

Схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.

Она содержит суммирующий конденсатор J, резисторы 2, диод 3, управляемый тиристор 4 и неуправляемый 5, токоограничивающий резистор 6, накопительный конденсатор 7 и нагрузочные резисторы 8 и 9.

Во входную интегрирующую цепочку, состоящую из конденсатора / и входных резисторов 2, включен диод 3 для предотвращения разряда конденсатора / через генератор входных сигналов. Интегрирующая цепочка соединена с управляющим электродом тиристора 4. Последовательно с этим тиристором включены

неуправляемый тиристор 5, резистор 8 и токоограничивающий резистор 6. Параллельно цепи элементов 5-4-8 подключены последовательно соединенные конденсаторы 7 и резистор 9.

Каждый вход модели может быть и возбуждающим (если на него подается положительный сигнал) и тормозящим (если подан отрицательный сигнал). Все входные сигналы суммируются на конденсаторе /, причем вес каждого входа определяется величиной соответствующего сопротивления из входных резисторов 2. В исходном положении тиристоры 4 и 5 находятся в состоянии низкой проводимости, благодаря чему конденсатор 7 заряжен от источника питания через резисторы 8 9 почти до напряжения питания.

Если суммарное воздействие входных сигналов превыщает порог, т. е. ток управляющего электрода тиристора 4 становится достаточно

большим, тиристор 4 открывается. В результате этого все напряжение обкладок конденсатора 7 оказывается приложенным к неуправляемому тиристору 5, и он тоже открывается. Происходит разряд конденсатора 7 через тиристоры 4 и 5 и резисторы 6 и 9, в результате чего формируются выходные сигналы (потенциалы действия) - положительные на резисторе 8 и отрицательные на резисторе 9.

Когда ток разряда уменьшается до величины, равной току обратного переключения тиристора 5, этот тиристор закрывается и вновь происходит заряд конденсатора 7 от источника питания.

Вторичное срабатывание схемы становится возможным только тогда, когда напряжение на обкладках конденсатора достигает величины, равной напряжению прямого переключения тиристора 5. Если же суммарный входной

сигнал имеет подпороговую величину, то срабатывания не произойдет, так как закрыт тиристор 4. В этом случае схема вернется в исходное положение.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержащее входную интегрирующую цепочку, резисторы, конденсатор и тиристоры, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем управляющий электрод первого тиристора соединен со входной интегрирующей цепочкой, в анодную цепь первого тиристора включен второй тиристор, а в катодную цепь - нагрузочный резистор, причем между эмиттером второго тиристора и первым резистором включены последовательно соединенные конденсатор и второй резистор.

Т

t

1

ca