Многоуровневый логический магнитный элемент Советский патент 1974 года по МПК H03K19/166 

I Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении обучаемых классификаторов, систем контроля, для адаптивной настройки параметров различных устройств и систем, ИзвестеЕ многоуровневый логический элемент, содержащий разветвленный ыагнитопровод с обмотками управления, связи, обмотками входных переменных, считывания и выход ными обмотками, построенных на девятиотверстном ферритовом сердечнике; входная переменная, представ ленная в коде -I, +1, вводится в злемент в фазе обучения (адаптации с помощью одного ключа, а в фазе зкзамена - с помощью другого. Таким образом, для обучаемой матричной структуры, построенной на таких элементах, необходимо иметь две матрицы датчиков первичных признаков классифицируемых образов, С целью сокращения числа вход|ных ключей и упрощения схемы элемента обмотки записи, связи и Обмотки входных переменных нанесены на перемычку, непосредственно соприкасающуюся с материалом магнитопровода, перемагничиваемым при считывании, причем обмотки входных переменных включены последовательно встречно и соединены одним концом со средней клеммой ключа для ввода входных переменных, а другим - с шиной земли. На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого многоуровневого логического элемента,: Предлагаемый многоуровневый до-: гический злемент состоит из пятиотверстного сердечника I, изготовленного из ферритового материала с прямоугольной петлей гистерезиса, на который нанесены управляющая обмотка 2, обмотки 3 и 4 связи, обмотки 5 и б входных переменных, обмотки 7 и 8 записи, обмотки 9 и 10 считывания, выходные обмотки II и 12. Обмотки 3 и 4 включены посдедовательно встречно одна относительно другой и подключены к обмот ке 2, Обмотки 7 и 8 включены посде довательно согласно, обмотка 3 включена согласно с обмоткой 7, а обмотка 7 - встречно относительно обмотки 8 Обмотки 9 и 10 включены последовательно согласно, обмотка II включена согласно с обмоткой 9, а обмотка 12 - встречно по отношению к обмотке 10 Поступлению цифровой входной переменной х -1,0; ч-1,0 соответствуют верхнее, нейтральное, и нижнее положения трехпозиционного переключателя 13. К нижней клемме переключателя 13 подключен источник 14 отрицательного тока, а к верхней - источник 15 положительного тока. Предлагаемый логический элемент осуществляет алгебраическое умножение входной переменной х на значение весового коэффициента, запомненного в разветвленном сердечнике в виде остаточного магнитного потока. Предельному значению остаточного потока -Ф-г в перемыч ках а i а соответствует значение весового коэффициента, равного -I, а значению остаточного потока -f г - значение весового коэффициента, равного +1. Поступлению импульса тока по обмоткам 7 и 8 соответствует значение сигнала записи у 4-1. За один цикл записи приращение весового коэффициента- осуществляется на величину $ , знак которой определяется выражени ем у-х . Приращение Д 2. выходного параметра, представляемого в виде приращения вольт-секундной площади напряжения, снимаемого при.считывании с последовательно соединенных обмоток II и 12, определяется выражением Л S. Величина и знак выходного параметра Z определяют выражением , где fi - число циклов записи. Работа элемента разделяется на две стадии; запись (обучение) и считывание (экзамен). Пусть в фазе обучения входная переменная х -I. Тогда намагни чивающая сила, создаваем,ая током источника 14, переводит в насыщенное состояние материал сердечника вокруг отверстий, прошитых обмотками 3 и 4. При поступлении импуль са тока записи в обмотки 7 и 8 материал сердечника вокруг одного из этих отверстий перемагничивается в ротивоположное насыщенное состо из, и на соответствущей обмотке 3 или 4 появляется импульс напряжения, прикладываемый к обмотке 2, о окончании прохождения импульса тока в обмотках 7 и 8 перемагниенный материал возвращается в исодное состояние под действием тоа источника 14, и на сортветству-j ющей обмотке 3 или 4 наводится импульс напряжения противоположной полярности, при этом знак приращения весового коэффициента определяется полярностью импульса напряжения, наводимого в обмотке 3 (4) под действием тока источника l4. Если входная переменная | ее fl, т.е. ключей источник 15, то знак приращения весового коэффициента противоположен по отношению V. X -I. Считывание записанного весового коэффициента осуществляется следующим образом. По обмоткам 9 и 10 поступает переменный ток считывания, причем по обмоткам 5 и 6 протекает положительный или отрицательный ток. Если направление намагниченностей перемычек а(а,) (Г((Г ) совпадает то выходной сигнал, снимаемый с обмотки II (12), равен нулю. Если же указанные перемычки намагничены в противоположных направлениях, то выходной сигнал максимален. Обмотки 5 и 6, II и 12 нанесены таким образом, что при остаточном потоке if в перемычке сг,(а ) равном Рг 1 и при д: +1 выходной параметр элемента Z fl; если же в этом случае х -I, то Z -I, а если ф - и дг +1, то Z s -I, а при д: -I и Ф - Фч выходной параметр равен -fl. Таким образом, предлагаемый логический элемент в фазе экзамена выполняет операцию алгебраическо-. го умножения входной переменной яг, на весовой коэффициент, причем величина последнего может быть установлена в фазе обучения в пределах от г-1 до +1. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Многоуровневый логический магнитный элемент, содержащий разветвленный магнитопровод с обмотками управления, связи, обмотками входных переменных, считывания и выходными обмотками, отличающийся тем, что, с целью упрощения элемента, обмотки записи, связи и обмотки BxoiajHHx переменных нэнесены на перемычку, непосредственно соприкасащуйся с материало 4 магнитопровода перемагничиваемым при считывании, причем оомотки входных переменных включены последовательно встречно и соединены одним концом со средней клеммЬ1й ключа для ввода входных переменных, а ДЁУгим - с шиной землиИ