Устройство для моделирования активной ассоциативной памяти

 

Устройство для моделирования активной ассоциативной памяти предназначено для моделирования ассоциативных свойств памяти. Кроме того, возможно его применение для обработки , хранения и воспроизведения информации , моделирования некоторых аспектов классификации информации человеком, распознавания образов, f выбора и принятия решений. Цель изобретения - расширение области применения путем устранения конфликтных ситуаций при обработке информации. Поставленная цель реализуется путем введения в состав известного устройства блока- 16 формирования связей, блока 17 сопряжения, блока 18 ограничения формата и ограничители 23 входного сигнала. Наличие в данном устройстве внутренних критериев определения знака связи и достижение баланса процессов торможения возбуждения позволяет устранить конфликтные ситуации и дает возможность использовать его в системах искусственного интеллекта. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. I - -Т /7( (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1638717

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4684361/14, (22) 28.04.89 (46) 30.03.91. Бюл. И2 12. (71) Московский государственный педагогический институт им. В.И.Ленина (72) Ю.М.Забродин и В.В.Антипов (53) 681.33 (088.8) (56) Кохонен Т., Ассоциативная память. — М.: Мир, 1980, с.213. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

АКТИВНОЙ АССОЦИАТИВНОЙ ПАМЯТИ (57) Устройство для моделирования активной ассоциативной памяти предназначено для моделирования ассоциативных свойств памяти. Кроме того, возможно его применение для обработки, хранения и воспроизведения информации, моделирования некоторых (51)5 . С 06 G 7/60 G 11 С 15 00

2 аспектов классификации информации человеком, распознавания образов, выбора и принятия решений. Цель изобретения — расширение области применения путем устранения конфликтных ситуаций при обработке информации.

Поставленная цель реализуется путем введения в состав известного устройства блока- 16 формирования связей, блока 17 сопряжения, блока 18 ограничения формата и ограничители 23 входного сигнала. Наличие в данном устройстве внутренних критериев определения знака связи и достиженис баланса процессов торможения возбуждения позволяет устранить конфликтные ситуации и дает возможность использовать его в системах искусственного интеллекта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1638717

Изобретение относится к устройствам вычислительной и информационной техники,,предназначенных для,моделирования ассоциативных свойств памяти

5 и может быть применено для обработки, хранения и воспроизведения информа. ции,.моделирования некоторых аспектов классификации информации человеком, распознавания образов, .выбора 1О и принятия решения, при построении систем искусственного интеллекта.

Цель изобретения вЂ, расширение области применения путем устранения конфликтных ситуаций при обработке 15 информации.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для модели. рования активной памяти.

Устройство содержит входную шину 20

1, основные элементы (ОЭС) 2, элемент

3 согласования, .первый переключатель

4, сумматор 5, первый пороговый 6 элемент для оценки состояния сумматора 5, второй переключатель 7,обеспечивающий задержку сигнала по интенсивности, блок 8 преобразования совокупного воздействия на данный

ОЭС в выходной сигнал этого ОЭС,второй пороговый элемент 9 для оценки интенсивности совокупного воздействия на данный ОЭС,.реле 10 торможения данного ОЭС,.блок 11 оценки стабильности данного ОЭС, блок 12 ограничения времени существования конфигурации стабильно возбужденных

ОЗС, канал 13 выхода для нестабильного ОЭС, канал 14 выхода для стабильного ОЭС, канал 15 выхода ОЭС для опроса ассоциативной памяти, блок 16 формирования связей, блок

1? сопряжения, блок 18 ограничения формата (количества одновременно стабильно возбужденных ОЭС), блок 19 распределенной ассоциативной памя- 45 ти, опросная зона 20 распределен-. ной ассоциативной памяти, выходная зона 21 распределенной,ассоциативной памяти, каналы 22, связывающие выходы распределенной памяти с входа- 50 ми соответствующих ОЭС и ограничитель 23 входного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Элемент 3 согласования. суммирует воздействия, поступающие из шины 1 через блок 23 и канал 22. Первый переключатель 4 может быть выполнен на базе обычного реле, имеющего нормально замкнутые и нормально разомк» нутые контакты. Через его нормально замкнутые контакты сигнал с элемента 3 согласования поступает на сумматор 5, на котором копится информация до превышения порога первого порогового элемента 6. Первый пороговый элемент б инициирует в этом случае подачу сигнала на реле переключателя 4, которое переходит на самопитание и разрывает связь между блоками 4 и 5, обнуляя при этом сумматор 5. После этого включается связь между блоками 4 и 7. Работа блоков

4 — 6 обеспечивается разделением сильных и слабых сигналов во времени. Второй переключатель 7 работает по сходному принципу. Получив сигнал с блока 4, он пропускает его на блок

8. Одновременно запускается внутренний таймер, аналогичный блокам 5 и б, только сумматор таймера копит в этом случае стандартный сигнал, общий для всей системы. По достижении определенного значения суммы срабатывает пороговый элемент, аналогичный элементу 6, и через реле, переходящее на самопитание, сигнал поступает на блок 9. Блок 9, получив сигнал с блока 7, оценивает его интенсивность с помощью порогового элемента. Если величина сигнала превышает значение порога, .то сигнал проходит на блок д, если нет — то в блок 10. Блок 8 преобразует сигнал по логарифмическому закону в выходной сигнал ОЭС. Конструктивно блок 9 можно решить следующим образом: на реле с нормально замкнутыми контактами, обеспечивающими связь блоков 9 и

8 и нормально разомкнутыми контактами, обеспечивающими связь блоков 9 и

10, из блока 18 подается, учитывая порог срабатывания реле, напряжение смещения, сигнал с блока 7 дублируется; в одном случае он поступает на блок 8, в другом вычитается .из сигнала блока 18 и поступает на обмотки реле. При сигнале, меньшем порогового, реле 9 срабатывает и сигнал поступает на блок 10. Блок 10 предславля= ет собой реле, через которое питаются реле в блоках 4,7, 9 и I. В случае срабатывания реле блока 10 указанные реле обесточияаются,сумматоры обнуляются, ОЭС переходит в заторможенное состояние. Блок 11 оценки стабильности имеет таймер, подобный

163871 7 таймеру блока 7. Сигнал с блока 8 включает таймер, расчитанный на срабатывание через промежуток времени, больший, чем в блоке 7. Таймер управляет реле, которое в нормально

5 замкнутом состоянии связывает реле 10 с каналом 13 нестабильного сигнала.

Если ОЭС заторможен до истечения контрольного времени, то сигнал из реле 10 по каналу 13 попадает в блок

16 формирования связей и данный ОЭС фиксируется как нестабильный. По истечении контрольного времени таймер подает ток на обмотку реле. Оно размыкает соединение блока 10 с. каналом

13 и соединяет блок 8 с каналом 14, В этом случае данный ОЭС,фиксируется в блоке 16 как стабильный. Блок

12 ограничения времени действия ОЭС по получении сигнала из канала 14 включает таймер, аналогичный таймерам.блоков 7 и 11> но время срабатывания этого. таймера больше, чем в этих блоках. По истечении контрольного времени таймер посылает сигнал в точку торможения данного ОЭС.

В блоке 16 связи формируются следующим образом.

Между двумя стабильно возбужденны- 30 ми ОЭС формируются положительные связи по закону:

= g !

) J!

35 где еК1и К, К, !!К

3

5пФормула изобретения

l. Устройство для моделирования активной ассоциативной памяти.,содержащее основные элементы сети, включающие сумматор, пороговые элементы,пе-, реключатели, входы которых соединены с выходной шиной, а выходы — с входами блока распределенной ассоциативной памяти, о т л и ч а ю щ е еоснование натуральных логарифмов; коэффициенты; интенсивности выходных сигналов этих ОЗС;

К! гй/, Ф. /

11

О(, - старая связь (при x=g0("= 1);

Ф! ! х - новая связь.

1) Между стабильными и нестабильными

ОЭС формируются отрицательные связи по законам, определяемым формулами (1) и (2) при замене коэффициентов

К на К и К на К соответственно. !

Считывание информации иэ блока

19 распределения ассоциативной памяти происходит по закону:

Wl

Х =, 0/. " Х ! . !) ) э

1=! где ш — размерность матрицы, зави сящая от числа ОЭС.

Блок 18 с помощью операционного усилителя суммирует поступающие на него по каналам 14 .сигналы и с помощью порогового элемента оценивает сумму. При превышении порога для ограничения одновременно стабильно возбужденных ОЭС по количеству результат превышения порога в линейной зависимости суммируется со смешениями в блоках 9, тормозя те ОЭС, которые генерируют более слабый сигнал.

Блоки 23 представляют собой нелинейные фильтры, обеспечивающие поступление сигналов на входы 3 в заданных пределах. Кроме того, через них проходит сигнал из блока 18, при этом также используются нелинейности с целью получения кратковременного переходного процесса для того, чтобы ввести в систему приоритетность на множестве ОЭС. В качестве рабочих элементов для -этого могут быть взяты индуктивности, Сигнал иэ блока 18,, распространяясь через блоки 23, порождает кратковременный переходный процесс, нарушающий симметрию. В результате этого стабильно возбужденной остается совокупность ОЭС, соответствующая только одному иэ сигналов. Эти ОЭС за счет отрицательных связей тормозят ОЭС, соответствующие другому сигналу. Через некоторое время в результате работы блоков 12 эта совокупность распадается и приоритет получает совокупность ОЭС, соответствующих второму сигналу.

Наличие в устройстве для моделирования активной ассоциативной памяти внутренних критериев определения знака связи и достижение баланса процессов торможения и возбуждения позволяет устранить конфликтные ситуации и обеспечивает возможность использования его в системах искусственного интеллекта, 1б38717

Составитель А.Сапко

Техред M.Äèäûê

Корректор Л.Бескид

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 929 Тираж -387 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101 с я тем, что, с целью расширения с области применения устройства путем устранения конфликтных ситуаций при обработке информации в него введеЭ

5 ны ограничители входного сигнала по числу основных элементов сети, блок ограничения формата, блок формирования связей, блок сопряжения, причем входная шина через ограничитель вход- 1п ного сигнала соединена с основным элементом сети, второй выход которого соединен с первым входом блока формироваиия связей, выход которого соединен с вторым входом блока распределенной ассоциативной памяти,выход которого соединен с вторым входом основного элемента сети, третий выход которого соединен с вторым входом блока формирования связей и с вхо-2О дами блока сопряжения и блока ограничения формата, выход которого соединен с ограничителями входного сигнала, выход блока сопряжения является выходом устройства. 25

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в основной элемент сети введены элемент согласования, блок преобразования, реле торможения, блок оценки стабильнос- 30 ти, блок, ограничения времени, причем первый и второй входы основных элементов сети соединены с элементом согласования, выход которого соединен с первым входом первого переключателя, выход. которого соединен с входом сумматора, выход которого соединен с первым пороговым элементом,выход которого соединен с вторым входом первого переключателя, выход которого соединен с первым входом второго переключателя, выход которого соединен с первым входом блока преобразования, выход которого является первым выходом основного элемента сети и соединен с первым входом блока оценки стабильности, первый выход которого является вторым входом основного эле,мента сети, а второй выход, — с третьим выходом основного элемента

1 сети и соединен с входом блока огра- ничения времени, выход которого сое- динен с первым входом реле торможения, выход которого соединен с вторым входом второго переключателя,выход которого соединен с первым входом второго порогового элемента,выход которого соединен с вторым входом второго порогового элемента, выход которого соединен с вторым входом реле торможения, третий выход которого соединен с вторым входом блока оценки стабильности, а четвертый выход— с третьим входом первого переключателя, третий вход второго порогового элемента является вторым входом основного элемента сети.