Устройство для моделирования адаптационных процессов в нейронных сетях Советский патент 1980 года по МПК G06G7/60 

напряжение возбуждающих и тормозящих входов, которых поцсоединены к соответствующим входам сумматора, выход которого, через последовательно со единенные схему сравнения и преобразователь напряжения в частоту, подключен ко входу формирователя выходных импульсов, выход которого является выходом нейроподобного элемента зТ. Известно, что область линейности нейроподобных элементов, определяемая формулой Раштон а V/°a«z...-c, ..., - частота выходного сигна л- частоты сигналов, поступающих соответственно на возбуждающие и тормозящие входы; веса соответственно воз iiTi- 1Ги, буждающих и тормозящих входов, лежиФ в средней части.диапазона рабочих частот модепи.В реальных условиях эксплуа тации моделей, интенсивность входных сигна лов может существенно меняться, что може привести в крайних значениях к искажению и обработке входной, информации. Пос леднее особенно значимо в системах распознавания зрительных образов, так как освещенность предметов может существе но меняться и система должна быстро реагировать на это путем изменения порога. Таким образом, для нормальной работы сети распознавания зрительного образа, необходимо устройство, которое бы удерживало рабочий диапазон частот сети в области линейности, тем самым уменьшало бы вероятность ошибки в обработке информации. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования адаптационных процессов в нейронных сетях, содержащее группу п нейроподобных эле ментов, блок источников входных сигналов, выходы которого подключены к соот ветствующим входам модели нейронной сетч и к возбуждающим входам нейроподобных элементов группы, дополнительно введен нейроподобный элемент, выход ко тороро соединен с тормозными входами нейроподобных элементов модели нейронной сети, выходы нейроподобных элементов группы подключены к соответсгвующим входам нейроподобного апемента, выход каждого i -го нейроподобного эле 7 0 мента группы соединен с тормозными входами всех предшествующих нейроподобных элементов группы. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 источников входных сигналов, модель нейронной сети 2, слой нейроподобных элементов 3 (3-1, 3-2, . . . , 3-h). нейроподобный элемент 4, ко входам которого подключены выходы нейроподобных элементов 3 слоя. Работает устройство следующим образс. Сигналы на выходе нейроподобного элемента 4 регулируют пороги нейроподобных элементов модели нейронной сети 2, структура которой в данном случае не рассматривается. При этом, способ управления порогами может быть самым различным. Например, сигналы с выхода нейроподобного элемента 4 подаются на тормозные входы нейроподобных элементов сети, или сигналы .с выхода нейроподобного элемента 4 подаются на входы преобразователей частоты в напряжение, выходы которых подсоединены к соответствующим входам схем сравнения нейроподобных элементов модели сети и напряженке на выходах преобразователей служит опорным напряжением, задающим порог. Низкая частота следования импульсов с выхода нейроподобного элемента 4 обусловит низкий порог элементов сети. При отсутствии сигналов на выходе нейроподобного элемента 4 в сети 2 устанавливается минимальный порог, соответствующий гиперчувствительности элементов связи. При высокой частоте следования импульсов на выходе нейроподобного элемента 4 в сети 2 устанавливаются высокие пороги. Частота следования импульсов на выitofle не|)р1опоаобного элемента 4 зависит от гого какой из его входов включен в действие. Последаеа зависит от частоты сигаапс яа йыкодах блока 1. При малой частоте следований импульсов на выхоаак блока 1 включается первый ней подобный элемент 3-1, веса вхопов которого максимальные. В этом случае суммарное напряжение на выходах преобразователей частоты в напряжение возбуждающих входю нейррпрдобного элемента 3-1 превышает пороговое опорное напряжение, подаваемое на схему сравнения нейроподобного элемента 3-1 и на его выходе появляются сигналы, которые подаются на тормозной вход нейроподоб- ного элемента 4. При повышении частот следования импульсов на выходе.блок 1 суммарное напряжение на выходах преобра зователей частоты в напряжение нейроподобного элемента 3-2 начинает превышать пороговое напряжение этого элемента и на его выходах появляются сигналы, которые передаются на тормозной вход нейроподобного элемента 3-1, вес которо го задается достаточно большим, и rafca его активность. Одновременно с этим сигналы с выхода нейропоаобного элемента 3-2 подаются на вход нейроподобногч) элемента 4, вызывая его возбуждение. Аналогично этому, при достижении на сумматоре нейроподобного элемента 3-3 порогового напряжения, выключаются нейроподобные элементы 3-1 и 3-2 и сигналы с выхода нейроподобносо элемента 4. Таким образом, b зависимости от частоты следования импульсов на выходах блока 1 включается соответствующий нейроподобный элемент 3 слоя, сигналы с выхода которого подаются на соответст- вующий вход нейроподобного элемента 4, сигналы с выхода которого управляют порогами нейроподобных элементов модели нейронной сети 2. Регуляция работы устройства заключается в подборе весов возбуждающих и тормозящих входов нейроподобнык эпементов 3 слоя и нейроподобного элемента 4, а также в подборе величины опорного напряжения задающего порог нейропоцобных элементов 3 слоя. В результате работы устройства режим рабочих частот модели нейронной сети 2 устанавливается в области линейного преобразования описываемого вьпие приведенной формулой Раштона. Последнее особенно выгодно при применении устройства в сетях распознавания зрительных образов. В данном случае общая освещенность зрительного образа не несет в себе существенной информации, как относительная освещенность которая выявляет рельеф зрительного образа. С другой стороны резкие колебания общей освещенности, без адаптации к ним, может привести к искажению восприятия образа в результате изменения рельефа теней, Формула изобретения Устройство для моделирования адаптационных процессов в нейронных сетях, содержащее группу П нейроподобных элементов, блок 1гсточников входных сигналов, выходы которого подключены к соответствующему входу модели нейроннойсети и к возбуждающим входам ней- роподобных элементов группы, отличающееся Т9М, что, с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит нейроподобный элемент, выход которого соединен с тормозными входами нейроподобнык элементов модели нейронной сети, выходы нейроподобных элементов группы подключены к соответствующим входам нейропоаобного элемента, выход каждого t, -гонейроподобного элемента группы соединен с тор- мозными входами всех предыдущих нейропоаобных элементов группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 53211О, кл. Q Об Q 7/60, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 528579, кл. Q 06 Q 7/60, 1974 (прототип). 3.Авторское свидетельство СССР 647698, кл. q Об Q 7/6О, 1976.

.

3-i