Модель рецепторной нейронной сети Советский патент 1980 года по МПК G06G7/60 

Изобретение относится к бионике, а именно к оптронным однородным моделя нейронных: сетей с характеристиками рецепторног.о поля. Известна модель рецепторного п6ля1 в которой содержится преобразователь изображения и зеркальная система, нап равляющая поток оптической обратной связи от излучателей преобразователя на тормозящие фоторезисторы ij. Однако в данной модели отсутствует существенное в биологических структура свойство адаптации. Наиболее близкой к изобретению яв- ляetcя модель, представляющая собой мозаичную оптоэлектронную модель для воспроизведения процессов прямого и обратного латерального (пространственного) торможения, содержащая электро- люминесцентный мозаичный преобразователь изображения и оптические системы проектирующие входное изображение на плоскость устройства и {реализующие отрицательную обратную связь 2J. Преоб разователь схжтоит из параллельно сое диненных ячеек, каждая ячейка состоит из двух последовательно выполпенных фоторезистора и шунтирующего один фо- торезистор электролюминесцентного конденсатора. Недостатком этой модели является недостаточная точность. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Это достигается тем, что в модель рецепторной нейронной сети, содержа- щую электрсяюминесцентный преобразователь изображения, выполненный кз источника напряжения и параллельно подкгиоченных к нему через входные фоторезисторы электролюминесцентных конденсаторов, к обкладкам которых подключены шунтирующие фоторезисторы, и полупрозрачное зеркало, включенное в цепь оптической обратной связи между электролюминесцентными конденсаторами и шунтирующими фоторезисторами электролюми- несцентНого преобразователя, введены 71 фотопроводящая пдастинй, на которой размещен слой фотохромного вещества и источник ультрафиолетового излучения, опjTHHecKH связанный черёз полупрозрачное зеркало с фотопроводящей пластиной, которая расположена между полупрозрачным зеркалом и электролюмййесцентныМ преобрйзователем изображения. На чертеже дана принципиальная схема модели. - - --- Модель содержит электрошоминесцентнь1й преобразователь 1, фотохромное вещество 2, полупрозрачное зеркало 3. изображения. Преобразователь 1 содержит входные резисторы 4, шунтирующие фоторезисторы 5, элёктролгоминесцентные конденсаторы 6, источник напряжения 7. Освещение фоторезисторов 4 приво- дет и увеличению яркости излучения электролюмиресцентных конденсаторов 6, облучение фоторёзйсторов 4 и 5 приводит к умен:ьшенйю яркости конденсаторов 6, т. 6. к оптическому гашению вьйойного изображения. Гашение осуществляет- ся по цепи оптической обратной связи, образуемой зеркалом 3. Величина гасящей Зоны и интенсивность гашения зависят от расстояния межДу зеркалом 3 и плоскостью фоторезистора 5 и конденсатора 6. Вследствие наличия пространственной обратной связи модель производит операцию пространственной фильтрации Входного изображения. Характер фильтрации, т. е. выделение контуров или обострение зависит от соотнощения между степенью фокусировки входного сигнала 8 и шириной гасящей зоны, в свою очередь зайисящей от степени удаления зеркала 3 Адаптация в модели йрЬйзвбдЙ Тся за счет обратимого изменения прозрачности фотохромного вещества 2. На фотохроМ-i ное вещество постоянно действует слабое ультрафиолетовое излучение от йстОЧййка ультрафиолетового излучения 9, под влияниём которого фотохромноё вещество тем неет. Поэтому в Начале пр61цёс сапрё6бра зования изображения коэффициент усиления отрицательной обратной связи, определяемый прозрачностью вещества 2, не достигает своей наибольшей 5 личИны, и гашение также невелико. Излучение кон денсатора 6 выбрано в спектральном диапазоне, действующем на фоТохромное вещество 2 осветляющим образом, напри- мер в зоне 660-7ОО мм. Под влиянием ISSfxoflHoro излучения фотохроМное вещество постепенно осветляется, и интенсивность отрицате1льной обратной связи растет. При отключении источника ультрафиолетового излучения J5 модель теряет свойство адаптации и работает в режиме оптического фильтра пространственных частот. Если излучение конденсатора 6 выбрано в области зеленой части спектра (55О мм), не влияющей на фотохромноё вещество, то модель работает в ре;ки ме оптического фильтра пространственных частот с регулируемой оптической амплитудой весовой характеристики,обратной связи. Такое регулирование осуществляется ультрафиолетовым облучением от источйика 9 ультрафиолетового излучения 9 фотохромного вещества 2, благодаря чему можйо сбздать в нем зоны с уменьшенной прозрачностью и тем самым влиять на этих участках на коэффициент оптической обратной связи. Управление скоростью фотохромных процессов и, следовательно, скоростью адаптации производится в модели изменением интенсивности ультрафиолетового потока и напряжением источника напряжения 7, влияющего на яркость излучения преобразователя 1. Можно также изме-. нять скорость адаптации на отдельных участках модели, облучая эти участки фотохромного вещества краснь1М и ультрафиолетовым светом с изменяющейся интенсивностью. Управление фотохромным: процессом придает модели дополнительную гибкость. Формула изобретения Модель рецепторной нейронной сети, содержащая электролюминесцентный преобразователь изображения, выполненный из источника напряжения и параллельно подключенных к нему через входные фоторезисторы элейтролюминесцентных конденсаторов, к обкладкам которых подключены шунтирующие фоторезисторы, и полупрозрачное зеркало, включенное в цепь оптической обратной связи между электро- люминесцентными конденсаторами и шунТйрУюЩими фоторезисторами электрааюминесцентного преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения точности моделирования, п нее введены фотопроводящая пласти(п, на которой размеиген слой фотохромпого

вещества и источни1с ультрафиолетового,; излучения, оптически связанный через полупрозрачное зеркало с фотопроводящей пластиной, которая расположена Мёж ду полупрозрачным зеркалом и элект ролюминесцентным преобразователем изобэажения.

Источники информации, принятые во внимание при экЬпертйзё

1.Дубинин Ф, Д. Принципы построе ния оптоэлектронных моделей однородных биологических, структур с латёралыгым торможением и распространяющимся воз- буждением. Сб. Проблемы бионики, вып. 11, Харьков, 1973 г, стр. 95-102,

2.Авторское свидетельство СССР № 370743, кл. Н 04 N. 5/30, 1970 (прототип).

I )У1А/|Л

/ i / / /

t