Модель нейрона Советский патент 1978 года по МПК G06G7/60 

Изобретение относится к области моделирования свойств биологических нейронов и может найти применение в автоматике и вычислительной технике. Известна модель нейрона, содержащая генераторы возбуждающих и тормоэящих сигналов, пространственно-временные сумматоры на резисторах и кон денсаторах в цепях возбуждения и торможения, пороговые элементы и фор мирователи выходных сигналов 11. В импульсной схеме нейрона обычно используют интеграторы на основе реак ивных элементов, что затрудняет изготовление этих схем по интегральной технологии. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является модель нейрона, содержащая источники взвешенных электрических сигналов 2 Недостатком этой модели является нестабильность его работы и ограниченный динамический диапазон весов электрических сигналов, поскольку модель критична к разбросу параметров и флуктуациям напряжения питани что бнижает точность модели. Целью изобретения является повы.шение точности модели. Эта цель.достигается тем, что редложенная модель нейрона содержит источник света, оптический дефектор и фотоприемник, смещенный относительно оптической оси модели. Источник света оптически связан с оптическим дефлектором, входы которого подключены к источникам взвешенных электрических сигналов. На фиг.1 представлена структурная схема модели нейрона; на фиг.2 конструкция нейрона на основе электрооптического дефлектора в двух проекциях. Модель нейрона содержит источник 1 света, оптический дефлектор 2 с электродами 3 дискретного отклонения, источники 4 взвешенных электрических сигналов У,,2,..,„ и фотоприемник 5, смещенный относительно оптической оси на угол ©- . Фотоприемник имеет непрерывную,светочувствительную поверхность, перекрывающую все возможные положения оптического луча с углом отклонения, равным пороговому угл/в-или превышающим его. Устройство работает следуючшм образом. Оптический луч от источника 1 пос тупает на дефлектор 2 и при г.рохождении его последовательно отклоняется на тех электродах 3, на которые поданы нормированные электрические сигналы 4,Щ,---, . На выходе из дефлектора луч отклоняется на угол (З е ,1 Л , , где двоичная nepehiteHHak Лц .в l, если сигнал подан на 1 - и вход, и Д., если вход не подан управляющий сиг нал , Вес каждого i -го входа ««1,2,. ..,п, ) равен углу отклонения луча на соответствующем электроде дефлектора. Если луч отклоняется на пороговый угол О или больше, то еж попадает на интегральный фотоприемник 5, с которого снимается сигнал выхода сомы нейрона F S-tigfn Нормированный сигнал Fsl при ( и рас tipK G-i: . Дефлектор 2 может быть электрооптическим (см.фиг.2) или магнитооптическим. Электрооптический дефлектор 2 представляет собой пленку или тонкую пластинку из электрооптического материала , например монокристалла .Nfc2Oft ( Х« 0,25) , на бдной стороне которой нанесен сплошной электрод ё, а на противоположной стороне - пилообразные .электроды 3 дискретного отклонения. Эти электроды могут, иметь одинаковые или разные периоды Л зубцов и углы наклона их профиля. Входной оптический то рец дефлектора выполнен плоским, а выходной - сферическим (или цилиндрическим) . Коллимированный лазерный луч.от источника 1 проходит в электр оптическом материале дефлектора 2 между пилообразным электродами 3 и общим электродом б. Если приложено управляющее напряжение между электродом б и одним из эл.ектродов 3, то в электрооптическом материале индуци руется фазовая дифракционная решетка ftTT ar T aiei/ rt типа блестящей с периодом, равным периоду X зубцов.соответствующего электрода 3. Луч полностью отклоняется на угол а Д (где Л -длина волны света, Л.; - период дифракционной решетки), если набег разности фаз в пределах одного периода равен Д . В JrtTOre луч отклоняется на угол ® 5 i фокусируется выходным сферическим (или цилиндрическим) . торцом дефлектора на фотоприемник 5, если (5 ..Весовые коэффициенты Х/4 / 1,2,3,4) в дефлекторе,показанном на фиг.2, равны соответственно +6,+3, +4, -6. В пленочном исполнении нейрон удовлетворяет требованиям интегральной т.ехнологии, в частности интех ральной оптики. Благодаря введенным блокам и их конструктивному выполнению,точность модели повышена. Формула изобретения Модель нейрона/содержащая источники взвешенных электрических сигналов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности,она содержит источник света, оптиче.ский дефлектор и фотоприемник,смещенный относи- ; тельно оптической оси модели, источник света,оптически связан с оптическим дефлектором,входы которого подключены к источникам взвешенных электрических сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР I 4537107 G06 G 7/60 1972. 2.Мкртчан С.О. Нейрон и нейронные сети.М., кл. Энергия, 1971,с.213.

Т

г

. - 1

М .

.г

:

S

.;,