Устройство для моделирования нейронагАзОдВигАТЕльНОгО цЕНТРА Советский патент 1981 года по МПК G06G7/60 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОНА ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА

1

Изобретение относится к бионике и предназначено для применений в устройствах для контурного сканирования в системах для распознавания зри ельных образов, а также может быть использовано в качестве источника получения псевдослучайных чисел и в экспериментах по групповой психологии в качестве устройства, заданное равновесное состояние которого достигается путем согласованной подачи сигналов на входах.

Известно устройство для моделирования нейрона, содержащее резисторы пороговый элемент, сумматоры, элементы НЕ, элементы ИЛИ l.

Недостатком известного устройств является низкая точность моделирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее преобразователи частоты в напряжение, сумматор преобразователь напряжения в частоту, блок сравнения, формирователь импульсов 2.

Недостатком этого устройства является низкая точность моделирования.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования нейрона, глазодвигательного центра, содержащем первую и вторую группы преобразователей частоты в напряжение, выходы которых под0ключены ко входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока.сравнения, второй вход которого подключен к выхбду первого управляющего преобразователя частоты в напряжение, выход блока срав5нения соединен со входом преобразователя напряжения в частоту, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, дополнительно введены линия задержки, первый и .второй

0 ключи, второй и третий управляющие прёрбразователи частоты в напряжение , причем выход формирователя импульсов соединен с информацион5ными входами первого и второго ключей, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам второго и третьего управляющих преобразователей частоты в напряжение, выход первого ключа подключен к

0

ервому входу первой группы преобраователей частоты в напряжение первой руппы, остальные входы которых явяются первой группой информационных входов устройства, выход второго ключа через линию задержки соединен первым входом преобразователей астоты в напряжение второй группы, стальные входы которых являются втоой группой информационных входов стройства, входы второго и третьего управляющих преобразователей частоты, в напряжение являются управляющими входами устройства, выходы формирователя импульсов и линии задержки являются соответственно первым и вторым входамии устройства.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

Устройство содержит преобразователи 1, 2, 3, 4 и 5 частоты в напряжение , сумматор 6, блок 7 сравнения, преобразователь 8 напряжения в частоту, формирователь 9 импульсов, ключи 10 и 11, линию 12 задержки.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на возбуждающий вход 2 устройства моделирующего нейрон сигналов с частотой следования импульсов f, соответствующий преобразователь частоты в напряжение преобразует последнее в напряжение U, пропорциональное частоте входных сигналов . Если сигналы поступают одновременно на несколько входов устройства возбуждающих и тормозных, то на выходах преобразователей будет нап-рЯжение соответственно пропорциональное частоте следования импульсов входных сигналов. Однако для запуска устройства, для получения фоновой активности достаточно наличие сигнала на одном из возбуждающих входов. Напряжение с выходов преобразователей поступает соответственнона неинвертирующие и инвертирующие входы сумматора 6, где происходит суммация напояжения, поданного с выходов преобраз.ователей. Напряжение с выхода сумматора поступает на первый вход блока 7 сравнения с Зсщанной величиной насЕлцения, на второй вход которого подается напряжение с выхода преобразователя 4 в качестве опорного напряжения, задающего нижний порог. При этом, в зависимости от частоты сигналов на входе преобразователя 4, нижний порог нейрона меняемся, что дает возможность оперативно управлять чувствительностью устройства к входным сигналам. Блок сравнения имеет заданный уровень насыщения, выше которого выходное напряжение блока сравнения не поднимается. Напряжение на выходе блока 7 сравнения управляет частотой преобразователя 8 напряжения в частоту. Затем импульсы с выхода преобразователя В поступают на вход формирователя 9 выходных импульсов и с выхода последнего - на выход устройства. С выхода устройства через ключ 10, нормальное положение которого открытое, импульсы поступают, на один из возбуждающих входов 9, вес которого задается больше единицы (1,1 или 1,05), в связи с чем частота следования импульсов на выходе устройства начинает возрастать до тех пор, пока напряжение на выходе блока сравнения не достигнет уровня насьпцения, и, следовательно, на выходе устройства частота следования импульсов достигнет обусловленного предела . Вместе с этим импульсная последовательность с выхода нейроподобного элемента через другой ключ 11, нормальное положение которого открытое, и линию 12 задержки через время t , обусловленное характеристикой линии 12 задержки, поступает на тормозной вход 3 устройства. При это вес тормозного входа задается с существенным превышением единицы (например 1,8). в результате этого через время t общая сумма напряжения, подаваемая на инвертирующие входы сумматора 6, превысит напряжение, подаваемое на неинвертирующие входы, и сигналы на выходе устройства прекращаются. Если на возбуждающие входы устройства продолжают поступать сигналы, то описанный цикл возбуждения и торможения повторяется. Устройство благодаря -наличию новых элементов и связей между ними позволяет повысить точность моделирования, что дает возможность применять его в устройствах для моделирования глазодвигательного центра в блоках контурного скопирования в системах распознавания образов.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейрона глазодвигательного центра, содержащее первую и вторую группы преобразователей частоты в напряжение, выходы которых подключены ко входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу первого управляющего преобразователя частоты в напряжение, выход блока сравнения соединен со входом преобразователя напряжения в частоту, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьииения точности моделирования, в устройство дополнительно введены линия задержки,, первый и второй ключи, второй и третий управляющие преобразователи частоты в напряжение, приче выход формирователя импульсов соединен с информационньоми входами первого и второго ключей, управляющие вхо ды которых подключены соответственно к выходам второго и третьего управляющих преобразователей частоты в напрйжение, выход первого ключа подключен к первому входу первой группы преобразователей частоты в напряжение первой группы, остальные входы которых являются первой группой инфо мационньрс входов устройства, выход второго ключа через линию задержки соединен с первым входом преобразователей частоты в напряжение второй группы, остальные входы которых явля ются второй группой информационных

-G

7/ входов устройства, входы второго и третьего управляющих преобразователей частоты в напряжение являются управляющими входами устройства, выходы формирователя импульсов и линии задержки являются соответственно первым и выходами устройства. Источники информации, 1ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 429435, кл.. G 06 G 7/60, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 647698, кл. G Об G 7/60, 15.02.79 (прототип).