БИВ Л Советский патент 1973 года по МПК G06G7/60 

1

Изобретение относится к устройствам, моделирующдам нейроны и может быть использовано в моделях нейронных сетей, служащих для обработки иЕформац-ии, распознавания образов и автоматического управления, а также для изучения нейр0(физиолорических явлений.

-Известны устройства для моделиро1вания нейрона, содержащие пространственно-временной сум.матор и генератор импульсов на электронных ламлах, газоразрядных, полупроводниковых или |ферритовых пр«бор-ах. Однако такие устройства требуют наличия нескольких источников напряжения, большого числа эл-ектронных ламп, ферритовых или полупроводниковых приборов и других элементов схем.

Модели нейронов на газоразрядных приборах (более экономичные по числу элементов, требуют высокого напряжения источника пйтан.ия. Кроме того, они неиостаточно надежны и быстродейственны.

;Генератор импульсов может быть выполнен на Чбтырехслойном управляемом полупроводниковом диоде с резисторно-емкостными звеньями в катодной и анодной цепях. Это повысит экономичность и быстродействие модели. Однако такал модель не абеопечит моделирование явления торможения е аксоаксанных синапсах.

Цель изобретения заключается в повышении соответствия модели нейрона биологическому аналогу.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройст1во содержит узел для моделирования аксо-аксонно1го синапса, состоящий из последовательно соединенных |формирующего звена и амплит удного транзисторнаго модулятора, выход которого подключен к одному из входов пространственно-временного сумматора.,

.На чертеже дана схема устройства.

Модель аксо-аксонного синапса содержит полупроводниковый диод /, формирующее звено Еа резисторах 2, 3 vi конденсаторах 4,5 и модулятор импульсов на транзисторах 6, 7 типа п-р-п, включенных по схеме составного тр.а«зи.стора с .коллекторным резистором 8. Резистор 9 служит для установления рабочей точки составного транзистора. Модель нейрона включает раздел.ительные полупроводниковые диоды 10, конденсатор // для пространственно-временной С|умма1ции. Генератор импульсов выполнен на четырехслойном управляемом полупроводниковом диоде (тиристоре) 12 с резистором 13 и конденсатором 14 в катодной цепи и резистором 15 и конденсатором 16 в анодной. Резистор 17 служит для установления режима работы модели (ждущий режим или апонтанная активность).

|Пр.и поступлении положительного входного импульса в коллекторную цепь модели аксоаксонного синапса он проходит на .вход без ослабления, так .как транзистор 6 закрыт. Если Импульс поступает через диод / в формирующий узел, на базе транзистора 6 возникает положительное напряжение, изменяющееся -в соответствии с динамикой пресинапткческого тормо1жения, и составной транзистор приоткрывается. Амплитуда импульсов, поступающих в коллекторную цепь модели акоо-аксонного синапса, в этом случае уменьшается на делителе напряжения, о-бр азованном резистором 8 и транвистором 7. Положительные Импульсы на вход модели нейрона постапают через диоды 10, исключающие взаимное вл.ияние источников импульсоВ, и сум,мируются на конденсаторе 11. Напряжение питания тиристора меньше напряжения переключения при токе управляющего электрода, регулируемом резистором 17 (в ждущем режиме). Когда напряжение «а управляющем электроде под воздействием входных импульсов достигнет порогового значения (при данном напряжении питания), тиристор 12 открывается, на резисторе 13 Образуется выходной полОЖИтельный имп|ульс напряжения. Конденсатор 16 разряжается через открытый тиристор и резистор 13, наггряжение на аноде тиристора уменьшается, и он закрывается. Конденсатор 14, зарядившийся во еремя открытого состояния тиристо;ра, разряж ается через резистор 13, формируя задний фронт выходного импульса..

После затирания тиристора конденсатор 16 заряжается от источника напряжения через резистор 15 .до исхо.дного значения, моделируя фазу понижения возбудимости (относительная рвфрактерность).

Предмет изобретения

Устройство для моделирования нейрона, содержвщее пространственно-временно.й сумматор входных сигналов, подключенный к генератору и-мпульсов, выполненному на тиристоре с резисторно-емкостеыми звенья,м.и в катодной и анодной цепях, отличающееся тем, что, с целью повышения соответствия его биологическому нейрону, уст;ройство содержит узел моделирования аксо-аксонного синапса, состоящий из последовательно соединенных формирующего звена и амплитудного транзисторного модулятора, выход .которого подключен к одному из входов пространственновременного сумматора.

Ф 40

е

Mrj ::74 --1В

-W