Устройство для моделирования нейронной сети Советский патент 1975 года по МПК G06G7/60 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области электрй,tecKpro моделирования и может быть приме|нено при исследованиях механизмов мозга методами электронного моделирования. У примитивных организмов эволюцнЬнно.1ГО ряда организация нервной системы относится к диффузному типу, где каждая клет ка соединена со всеми «эе окружающими, при чем по случайной схеме соединений. Эти морфологические особенности обусловливают и отсутстаие фиксированного пути возбуждения, а множественность межнейронных связей гфиводит к широкой взаимозаменяемооти элементов и к большой надежности фун1щионирования. Известны устройства для моделирования нейронной сети из нейроноподобных элементов со структурой сети, соответствующей статистической распайке соединений. В из- вестной модели, содержащей блоки модели- рования нейронов и генератор тактовых им- нульсов,имеем случайно организованные связи опрос о составлении полносвязаиной сет С равновероятным руюпределением сзязанност в перцептроне не оголяется определяющим и, следовательно, не решался, межэлементньг ,свнзи формировались в определенных груп|ппровках элементов. Такое устройство не моделирует беоохемную организацию нерв 1НОЙ системы. Цель изобретения повысить точность Моделирования. Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит блоки триггеров, в1И рсоды которых соединены с управляющими входами одного из блоков моделирования нейрона, сигнальные входы которого под ключены к выходам других блоков модели ;рования нейронов, а выход подключен к со ответствутошйм сигнальным входам друпус блоков моделирования нейронов, и последсн {вательно соединенные генератор равномер ,но распределенных случайных чисел и пре образователь закона распределения, выхо- лы которого соединены с первыми входа- iMH блоков триггера, ко вторым входам ко.:торь(х подключен выход генератора такто- ;вых импульсов и вход генератора равномер п распределенных случайных чисел. БЛОК моделирования нейронов выполней в виде порогоеосо-устррйства с cmianTH- 1ческими элементами ив; входе (на чертеже не обозмачейыг) с 511СлсЬ мпульсным кояи. ppgaHjfj M, sы эaШJLJnl4ЯУЛьcoв, которые генерируются при превышении порогового уровня на аддитивно-накопительном узле. Синаптический элел1ент - это ключ о сиг« Иальнык4 и управляющим входом, причем скг нал проходит через ключ в зависимости от разрешающего потенциала на управляюшем Входе синаптического ключа. На чертеже дана блок-схема сети из ней |)оноподобных элемонтсв. Сеть содержит блоки 1 моделирования нейронов с синаптическими элементами, которые имеют сигнальный вход 2 и управлто ший вход 3, генератор 4 равномерно «спре деленных случайных чисел с преобразователем 5 закона распределения, гене{татор 6 тактовых импульсов и блок 7 триггеров. На сигнальные входы 2 синаптических элементов поступают сигналы с выходов других блоков I моделирования нейронов, а на управляющий вход 3-о блока 7 триггеров. Каждый блок моделирования нейронов имеет подобный элемент I ( fj, - 1) синапти ческих элементов. На каждый управ.пяюший вход 3 синаптического элемента и; i -го блока 1 моделирования нейронов (1- 1,2.. J 1| 2П, -1) поступают управляющие сигналы с блока 7 триггеров. Генератор рав номерьо распределенных случайных чисел О и через блок б преобразования закона распределения соединен с блоком 7 три геров. За 1 тактов коммутации (тактов выда чи случайного числа генератором тактов) св ,зей формируется вероятностно-статистическо распределение управляющих сигналов на входах синаптических ключей, соответствующие ероятностно-статистическому распрепеленшб весов связи на мозаике синаптических элеменЬв на соме нейрона. И если учесть, что кажпый блок моделирования нейрона соединен со всеми другими, то в целой сети получаем, что каждый нейрон имеет равновероятную случайную связь. Работа каждого нейрона равновероятна. Так как каждый HelipoH имеет (tl - 1) синаптических элементов, веса синапсов близлежащих нейронов имеют большую веичину, большую вероятность пропускани51, т.е. есовые связи имеют экспоненциальное распределение. Это экспоненциальное распределение формирует генератор равномерно распределеп;ных случайных чисел с преобразователем 5 закона распределения, а с разрядных триггеров управляющий сигнал поступает на управляемый вход синаптического элемента.: Формула изобретения Устройство для моделирования нейронной сети, содержащее блоки моделирования нейронов и генератор тактовых и 1пульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования оно содержит блоки триггеров, выходы которых соединены с управляющими входами о .ного из Iблоков моделирования нейрона, сигнальные входы которого подключены к выходам других блоков моделирования нейронов, а выход подключен к соответствующим сигнальным входам других блоков моделирования нейронов, и последовательно соединенные генератор paBHONtepHo распределенных случайных чисел и преобразователь закона р аспределе-« ния, выходы которого соединены с пербыми входами блоков триггеров, ко вторым входам которых подключен выход генератора такто вых импульсов и вход генератора равномерно распределенных случайных чисел.: z ллдИ z