1
Изобретение относится к конструированию адаптивных и диагностических устройств автоматики и технической кибернетики.
Известен обучаемый классификатор, содержандий оптически связанные панель светоизлучателей, управляемую маску и панель фотоприемников, к выходам которой подключены входы детектора максимального сигнала.
Однако в известном классификаторе при увеличении размерности () резко возрастает число межэлемеитных соединений и трудоемкость его изготовления. При универсальном использовании для решения различных задач очень большое время затрачивается на переобучение. Невозможно автоматически в ходе эксплуатации переобучать ОК для решения других задач классификации. Кроме того, устройство отличается большим объемом вспомогательной, обслуживающей аппаратуры (источники записи, считывания и др.), трудностью осуществления линейности характеристики суммирования выходных сигналов с отдельных элементов, необходимостью использования фазочувствительного элемента.
Предлагаемое устройство содержит коммутатор, одни входы которого подключены к шинам панели светоизмерителей, а выходы - к шинам матрицы фотоприемников, и блок формирования управляющих кодов, выходы которого соединены с другими в.ходами ком.мутатора.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого классификатора.
Он содержит панель 1 светоизлучателей, унравляемую маску 2, панель 3 фотонриемников, детектор 4 максимального сигнала, обмотку 5 стирания, коммутатор 6 и блок 7 формирования управляющих кодов.
Обучаемый классификатор (ОК) имеет размерность тХ/г, где т - число решений, принимаемых ОК, п - число признаков, по которым принимается решение. Информация о классифицируемом п-мерном двоичном коде X представляется в виде светящихся полос, выполненных либо на электролюминесцирующих кристаллах, либо путем нанесения электролюмииесцентной массы. Каждая пара светоизлучателей представляет собой один признаковый разряд, а каждый отдельный столбец этой пары служит для образования путем высвечивания +1 (левый столбец) или -1 (правый).
Управляемая маска 2 представляет собой тонкую магпитную пленку, которая изменяет оптический коэффициент пропускания света па участках, подвергнутых воздействию электрического поля.
Предлагается использовать матричный метод изменения коэффициента прозрачности соответствующего участка магнитной пленки. Матричное изменение коэффициеита пропускания света осуи,ествляется использованием в
режиме обучения светоизлучающих и фотоприемных полос (столбцовых и строчных шин питания). Суммарный коэффициент пропускания по каждой строке и для одного признака ( + 1, -1) принимается за единицу.
Фотоприемная панель 3 состоит из т фотоприемных полос, напыленных построчно на подложку. Полученные таким способом т фотоприемников неиосредственпо включены в цепи детектора «максимума. Предлагаемый обучаемый классификатор имеет два режима работы I и П.
Режим I - в процессе которого происходит обучение, т. е. изменение коэффициента прозрачности тонкой магнитной пленки в соответствующих местах пересечения управляемых током строчных и столбцовых шин, в качестве которых используются общие провода фотоприемных полос и общие провода светоизлучающих иолос, подключаемые к формирователю управляющих кодов 7 коммутатором б. При одновременной подаче сигналов п-мерного кода на светоизлучатели и импульса принадлежности данного кода к i-му классу (i-i, т) на общую шииу фотоприемиой полосы изменяется коэффициент пропускания маски только у элементов той строки, по которой подается импульс принадлежности. Таким образом, в качестве управляющих токовых шин для изменепия магнитного состояния элемента пленки используются общий провод светоизлучателей и общий провод фотоприемников.
Режим II - опознавание. Опознаваемому пмерному вектору X соответствует определенное включение светящихся полос светоизлучающей панели. Свет от них, пройдя через маску, попадает на фотоириемную панель. Каждая из т строк управляемой маски представляет собой вероятностную характеристику для т классифицируемых сообщения. Суммарный световой поток, пропускаемый каждой из т строк маски, характеризует степень соответствия опознаваемого сообщения X одному из т возможных. Действительно, так как каждый элемент маски на пересечении j-ой строки с /-ЫМ столбцом пропускает световой поток, равный
Ф/у ,
где Фц - световой поток, проходящий через элемент маски t-ой строки /-го столбца;
Хг - значение /-ГО признака (+1 или - 1) (светится левая или правая полоса /-ГО признака);
gij -весовой коэффициент, равный коэффициенту пропускания маски и равный PIJ для Xj + l или для
Хг - 1;
Рц - вероятность появления символа +1 в t-oM классе для /-го признака.
Тогда суммарный световой поток с каждой строки обучаемой маски равен
Суммарный световой поток каждой строки поступает на соответствующий полосковый фотоириемник. Так как в режиме II импульсы принадлежности к классу на общие шины фо10 топриемников не подаются и токи засветки, протекающие через фотоприемиики, малы, состояние магнитных элементов пленки не изменится. Наибольшему световому потоку г-ой строки
15 соответствуют и наибольшая степень соответствия опознаваемого сообщения X i-му классу. Это фиксируется наибольшим сигналом г-го фотоприемника, что подчеркивается и выделяется детектором «максимума и схемой индикации. Необходимо отметить, что универсальность обучаемого классификатора обеспечивается обучаемой маской памяти, которая может быть сформирована в процессе обучения для произвольных задач классификации.
5 Обмотка 5 стирания обеспечивает восстановление магнитной пленки (маски) для записи новой информации. Управление коэффициентом пропускания маски позволяет легко переходить от одного класса задач к другим. Кроме того, сменность памяти позволяет через определенные сроки после дообучения системы использовать лучший вариант памяти.
Известное устройство имеет жестко фиксированную маску с нормированными отверстиями и жесткую структуру, когда фотоприемники соответствуют каждому из отверстий и по заранее заложенной логической схеме «И и «ИЛИ дешифрируют передаваемые сообщения. В предлагаемом устройстве в отличие от
0 известного все т после фотоприемников постоянно фиксируют все т световых потоков, и схема детектора «максимума выделяет строку с наибольшей степенью соответствия (т. е. i-ю полосу фотоприемника с наибольшим сиг5 палом).
Предмет изобретения
Оптоэлектронный обучаемый классификатор, 0 содержащий оптически связанные панель светоизлучателей, управляемую маску и панель фотоприемников, к выходам которой подключены входы детектора максимального сигнала, отличающийся тем, что, с целью упроще5 ния устройства при увеличении размерности, он содержит коммутатор, одни входы которого подключены к шинам панели свето-излучателей, а выходы - к шинам матрицы фотоприемников, и блок формирования управляющих кодов, выходы которого соединены с другими входами коммутатора.
