Устройство для моделирования нейрона Советский патент 1979 года по МПК G06G7/60 

{

Изобретение относится к бионике и предиазначено, для использования в биофизических и биокибернетнческих исследованиях при построении нейронных сетей, а также может быть применено в системах распознавания образов, в вычислительной технике, в системах управления и в системах массового обслуживания.

По основному авт. св. N° 647698 известно устройство для моделирования нейрона, содержащее преобразователи частоты в напряжение, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения и преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов I.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности моделировать нервную сеть с изменяющимися связями.

Цель изобретения - повыщение точности моделирования нервных сетей коры головного мозга.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее преобразователи частоты в напряжение, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого через последовательно соединенHbie блок сравнения и преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов, введены блок полосовых фильтров, дополнительный преобразователь частоты в напряжение, коммутатор и блок времязадающих конденсаторов, выход которого подключен ко входу коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя частоты в напряжение, вход которого является управляющим входом устройства, выход коммутатора подключен к управляющему входу преобразователя напряжения в частоту, выход формирователя выходных импульсов соединен с блоком полосовых фильтров, выходЕзГ которого являются выходами устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого .устройства для моде0лирования нейрона.

Устройство содержит преобразователи 1 частоты в напряжение, сумматор 2, блокЗ сравнения, преобразователь 4 напряжения

в частоту, формирователь 5 выходных импульсов, блок 6 полосовых фильтров, дополнительный преобразователь 7 частоты в напряжение, коммутатор 8, блок 9 времязадающих конденсаторов и управляюш,ий вход 10 устройства.

Устройство работает следующим образом.

На один из возбуждающих входов поступает последовательность импульсов с частотой следования f. Преобразователь 1 преобразует последовательность импульсов в напряжение, значение которого меняется пропорционально частоте f входных импульсов. Напряжение с преобразователя 1 поступает на неинвертирующий вход сумматора 2.

Нри поступлении импульсной последовательности на тормозной вход напряжение с преобразователя 1 поступает на инвертирующий вход сумматора 2.

Выходное напряжение сумматора 2 через блок 3 сравнения управляет частотой преобразователя 4. Затем импульсы с частотой, пропорцнональной напряжению на входе преобразователя 4, через формирователь 5 поступает iia блок 6 полосовых фильтров.

На управляющий вход 10 поступает последовательность импульсов с частотой f f(t), меняющейся по определенному закону и преобразованная в напряжение преобразователем 7, управляющая коммутатором 8.

В зависимости от значения частоты f к преобразователю 4 подключается посредством коммутатора 8 тот или иной времязадающий коммутатор из блока 9, который производит сдвиг спонтанной частоты преобразователя 4. В зависимости от этого сдвига выходной сигнал через определенный полосовой фильтр в блоке 6 поступает на один из выходов устройства.

Таки.м образом, при наличии на управляющем входе последовательности импульсов, частота следования которых изменяется по определенному закону, на выходе устройства будет наблюдаться последовательность импульсов с частотой, пропорциональной частоте входной последовательности, но со сдвигом в ту или иную сторону, что обеспечивает, при использовании в качестве оконечного каскада полосовых фильтров, поступление переработанного сигнала на один из нескольких выходов, которые могут быть в дальнейщем связаны со входами различных моделей нейронов.

Данное распределение по выходам будет

зависеть от информации, поступающей на возбуждающие тормозящие и управляющий входы устройства. Наличие эффекта изменения цепи передачи сигналов, в зависимости от информации на входах, характерно

, для нейронов коры головного мозга. Учет этого факта при помощи введенных блоков и связей повысил точность моделирования нейронных структур.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейрона по авт. св. № 647698, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности моделирования, в него введены блок полосовых фильтров, дополнительный преобразователь частоты в напряжение, коммутатор и блок времязадающих конденсаторов, выход которого подключен ко входу коммутатора, управляющий вход которого соединен с вь ходом дополнительного преобразователя частоты в напряжение, вход которого является управляющим входом устройства, выход коммутатора подключен к управляющему входу преобразователя напряжения в частоту, выход формирователя выходных импульсов соединен с блоком полосовых фильтров, выходы которого являются выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 647698, кл. G 06 G 7/60, 197Г.

10