Устройство для моделирования условного рефлекса Советский патент 1978 года по МПК G06G7/60 

Изобретение относится к области моделирования нервной системы. Оно может быть использовано в моделях нервной системы, а также в обучающихся классификаторах и в обучающихся системах управления, предусматривающих автоматический режим и режим ручного управления.

Известно устройство для моделирования условного рефлекса по авторскому свидетельству № 429434, содержащее ассоциативный запоминающий блок, входы регистров ввода признаков и ввода основной информации которого подключены ко входам устройства, и ассоциативный постоянный запоминающий блок, входы регистра ввода признаков которого соединены с выходом регистра вывода основной информации ассоциативного запоминающего блока, выход регистра ввода основной информации ассоциативного запоминающего блока подключен через диодный элемент к выходу регистра ввода признаков в ассоциативный постоянный запоминающий блок, ассоциативный запоминающий блок содержит накопитель признаков, вход которого соединен с выходом регистра ввода признаков, и накопитель основной информации, вход которого соединен с выходом регистра ввода основной информации, а- ъыход,- с входом регистра вывода основной информации, ассоциативный постоянный запоминающий блок содержит накопитель признаков, вход которого соединен с выходом регистра ввода признаков в ассоциативный постоянный запоминающий блок и накопитель основной

информации, выход которого соединен с регистром вывода основной информации ассоциативного постоянного запоминающего блока 1. Иедостатком этого устройства является то,

что условные рефлексы второго и более высокого порядков оно не моделирует.

Условным рефлексом первого порядка называется рефлекс, образованный на базе без-. условного рефлекса. Однако условный рефлеке .можно выработать и па базе прочно установившегося условного рефлекса. В том случае, когда новый индифферентный раздражитель подкрепляется не безусловным рефлексом, а условным рефлексом первого порядка, его называют условным рефлексом второго порядка. При их помощи в некоторых условиях можно выработать условные рефлексы третьего порядка, на базе третьего - рефлексы четвертого и других порядков.

ГДелью данного изобретения является расширение функциональных возмолсностей за счет моделирования условных рефлексов второго и высшего порядков. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит блок обратной связи, выХод которого соединен с нервым входом рефлекторных раздражителей ассоциативного запоминающего блока, один вход блока обратной связи подключен к выходу эффекторных реакций ассоциативного постоянного запоминающего блока, другие входы блока обратной связи соединены с соответствующими выходами рефлекторных раздражителей ассоциативного запоминающего блока.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Оно содержит ассоциативный запоминающий блок 1, ассоциативный постоянный запоминающий блок 2, блок обратной связи 3 и диодный элемент 4.

Ассоциативный запоминающий блок 1 содержит регистр 5 ввода признаков, регистр 6 ввода основной информации, накопитель признаков 7, накопитель 8 основной информации И регистр 9 вывода основной иифюрмации.

Ассоциативный постоянный запоминающий блок 2 содержит регистр 10 ввода признаков, накопитель 11 признаков, накопитель 12 основной информации и регистр 13 вывода основной информации.

Входы регистров 5 и 6 являются входами устройства. Выходы регистра 13 являются выходами устройства.

Выходы регистра 6 и выходы регистра 9 соединены со входами блока обратной связи 3. Выходы регистра 13 также соединены со входами блока обратной связи 3. Выходы блока обратной связи 3 соединены со входами регистра 5. Выходы регистра 9 соединены со входами регистра 10.

Устройство работает следующим образом.

Пусть: AI, AZ, AS... An - сигналы, имитирующие условнорефлекторные раздражители.

Bi, Б, БЗ... Бi... БП - сигналы, имитирующие безусловнорефлекторНЫе раздражители;

Рь PZ, PZ-- Рг-.- РП - сигналы, имитирующие эффекторные реакции животного.

В ячейках накопителей 11 и 12 ассоциативного постоянного запоминающего блока 2 в процессе его изготовления жестко записывают сигналы Б и Р, сигналы Б в накопителе признаков, сигналы Р в накопителе основной информации. В результате этого сигналы и Р оказываются ассоциативно связанными между собой. В первой ячейке записываются сигналы .6i и PI, во второй Б2 и PZ, в третьей БЗ и РЗ и т. д.

Если на вход регистра 6 поступают сигналы Б, они проходят через диодный элемент 4 в блок 2 и вызывают появление на выходе этого блока ассоцнативно связанных с ними сигналов Р. Таким образом моделируется безусловный рефлекс.

Образование и проявление условного рефлекса первого порядка моделируется следующим образом.

На вход регистра 5 подают сигналы Ai и одновременно на вход регистра 6 подают сигналы i. Они записываются в одну и ту же ячейку (сигналы Ai в накопителе признаков 7, а сигналы 5i - в накопителе основной информации 8). Таким образом, они ассоциативно связываются в блоке 1. Одновременно сигналы Б через диодный элемент 4 поступают в блок 2 и на выходе блока 2 появляются сигналы Pi. Выходы регистра 6 соединены со входами регистра 5 через блок обратной связи 3, однако в рассматриваемом нами случае сигналы i не поступают в регистр 5, так как их прохождению через блок 3 препятствуют сигналы РЬ Это обусловлено тем, что выходы блока 2 соединены со входами регулирования коэффициентов передачи блока 3, и сигналы Р, появляясь на выходе

15 блока 2, снижают коэффициент передачи блока 3 до нуля.

Теперь, после того как произведена запись сигналов Л1 и i в блок 1, на вход регистра ввода признаков 5 блока 1 подают сигнал Ai.

20 В блоке 1 производится операция логического сравнения, в результате которой отыскивается ячейка, в которой записаны сигналы Л и i и сигналы считываются из блока 1. Они поступают на вход регистра ввода признаков

25 10 блока 2, в блоке 2 нроизводится операция логического сравнения и из него выводятся сигналы Pi. Так моделируется проявление условного рефлекса первого порядка.

30 Носле того, как смоделирован условный

рефлекс первого порядка, молшо перейти к

моделированию условного рефлекса второго

порядка.

Для этого на вход регистра 5 подают сигналы AZ и одновременно на вход регистра 6 сигналы Ai. Сигналы .Аг записываются в накопителе признаков 7, а сигналы Ai в накопителе основной информации 8 одной и той же (следующей) ячейки блока 1. Сигналы Ai

0 через диодный элемент 4 поступают в блок 2, в блоке 2 производится операция логического сравнения, однако сигналов, соответствующих сигналам Л), в этом блоке нет и поэтому на выходе блока 2 не появляются

5 никакие сигналы. В результате этого сигналы Ai проходят через блок обратной связи 3 (коэффициенты передачи его каналов не изменяются до нуля) в регистр 5, а из регистра 5 в накопитель 7 признаков. В накопителе 7

0 производится операция логического сравнения сигналов Ai с ранее записанными в нем сигналами.

И поскольку ранее в нем были записаны такие же сигналы Л) обнаруживается соответствие в одной из ячеек и из этой ячейки накопителя 8 считывается записанная в ней информация, т. е. i. Сигналы Бi поступают в регистр 10 блока 2, в блоке 2 обнаруживается соответствие и из него считываются сигналы PI, имитирующие эффекторную реакцию животного. Эти же сигналы Pi, поступая на входы регулирования коэффициентов передачи каналов блока обратной связи 3, снижают коэффициенты передачи до нуля и таКИМ образом препятствуют поступлению сиг5

налов BI с выхода блока 1 на вход регистра 5 ввода признаков в этот блок.

Таким образом, моделируется образование и нроявление условного рефлекса второго порядка.

Условные рефлексы более высокого порядка моделируются аналогично.

Формула изобретения

Устройство для моделирования условного рефлекса по авторскому свидетельству № 429434, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования условных рефлексов второго и высшего порядков, оно содержит блок обратной связи, выход которого соединен с первым входом рефлекторных раздражителей ассоциативного запоминающего блока, один вход блока обратной связи подключен к выходу эффекторных реакций ассоциативного постоянного запоминающего блока, другие входы блока обратной связи соединены с соответствующими выходами

рефлекторных раздражителей ассоциативного запоминающего блока.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №429434,

кл. G 06G 7/60, 1972.

/г