Нейроподобная сеть с фотооптическим заданием весовых коэффициентов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применейия в адаптивных сетях распознавания образов, а также в аналоговых вычислительных машинах, моделирующих нейронные сети. Целью изобретения является повышение достоверности моделирования за счет оптического задания динамических обратных связей между нейроподобными элементами. Поставленная цель реализуется путем выполнения блока задания весовых коэффициентов в виде пластины из фотопроводящего материала, с обеих сторон которой во взаимно перпендикулярных направлениях расположены токопроводящие шины, прозрачные с одной стороны. После освещения пластины через фотошаблон в нейроподобной сети задается искомое распределение силы связей между нейроподобными элементами. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 G 7/60

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4483374/14 (22) 16.09.88. (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Одесский государственный университет им. И.И,Мечникова (72) Е,И.Назаров, А.Г.Пешков и О.В.Баранник (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1013984. кл, G 06 G 7/60, 1983. (54) НЕЙРОПОДОБНАЯ СЕТЬ С ФОТООПТИЧЕСКИМ ЗАДАНИЕМ ВЕСОВЫХ КОЭФ ФИЦИЕНТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной:-технике и предназначено для применейия в адаптивных сетях распозИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для применения в адаптивных сетях распознавания образов, а также в аналоговых вычислительных машинах, моделирующих нейронные сети..

Целью изобретения является повышение достоверности моделирования за счет оптического задания динамических обратных связей между нейроподобными элементами.

На чертеже представлена функциональная схема нейроподобной сети с фотооптическим заданием весовых коэффициентов.

Нейроподобная сеть с фотооптическим заданием весовых коэффициентов содержит пороговые элементы 1 и блок задания весовых коэффициентов. Блок задания seсовых коэффициентов состоит из пластины

2, выполненной из фотопроводящего матеikey, 1681314 А1 навания образов, а также в аналоговых вычислительных машинах, моделирующих нейронные сети. Целью изобретения является повышение достоверности моделирования за счет оптического задания динамических обратных связей между нейроподобными элементами. Поставленная цель реализуется путем выполнения блока задания весовых коэффициентов в виде пластины из фотопроводящего материала, с обеих сторон которой во взаимно перпенди кулярных направлениях расположены токопроводящие шины, прозрачные с одной стороны. После освещения пластины через фотошаблон в нейроподобной сети задается искомое распределение силы связей между нейроподобными элементами. 1 ил. риала, с обеих сторон которой во взаимно перпендикулярных направлениях расположены токопроводящие шины 3 и 4 (электрическое сопротивление, фотопроводящего материала в участках пересечения шин 3 и

4 обратно пропорционально освещенности этих участков). Над пластиной установлены фотошаблон 5 и источник 6 света. Шины 3 с одной стороны пластины 2 соединены с входами пороговых элементов 1, а шины 4 — с выходами пороговых элементов 1. Токопроводящие шины должны быть прозрачны хотя бы с одной стороны (со стороны источника света). Источник 6 света оптически связан через фотошаблон 5 с пластиной 2.

Фотошаблон 5 представляет собой пленку, непрозрачную для всей поверхности пластины, кроме точек пересечения шин

3 и 4. (Точки над пересечением входных и

1681314 выходных шин одного и того же порогового элемента являются. также непрозрачными).

На тех участках фотошаблона 5, которые находятся над пересечением шин 3 и 4, выполнены почернения различной оптической плотности, определяемой требуемыми значениями весовых коэффициентов.

Устройство работает следующим оббразом.

Перед проведением исследования задают необходимые значения весовых коэффициентов. Для этого над пластиной 2 устанавливают соответствующий фотошаблон 5, который создает требуемую освещенность в точках пересечения шин 3 и 4 на пластине 2. Освещенность определяется величиной оптической плотности соответствующих участков фотошаблона. Под действием света задаются необходимые значения весовых коэффициентов, определяемые величиной сопротивления освещенного участка пластины 2 в этих точках.

Подготовленное таким образом устройство подготовлено к работе, т.е. к проведению исследований.

Анализируемый образ с помощью предлагаемого устройства представляется в виде распределения электрических потенциалов на входах (в точках 3 шин) пороговых элементов 1, Условием срабатывания порогового элемента является

Ц+Ц.в„к — u. >0, 1 =-1 где величина вц имеет размерность Ом и обратно пропорциональна значению весового коэффициента, связывающего! и j пороговые элементы;

R — входное сопротивление порогового элемента;

Uo — порог срабатывания порогового элемента;

Vj — напряжение на входе J порогового элемента;

Vi — напряжение на выходе l порогового элемента.

5 В результате суммирования входных токов, задаваемых в точках 4 шин, и токов, поступающих на входы пороговых элемен. тов 1 по цепям обратной связи, задаваемых блоком задания весовых коэффициентов, 10 пороговые элементы 1 переходят в новое состояние, При этом на выходах элементов

1 в точках 4 шин возникает определенное распределение потенциалов, причинно связанное с распределением входных сигналов

15 и связей, заданных блоком весовых коэффициентов.

Данное распределение потенциалов является результатом коллективного взаимодействия нейроподобных элементов, 20 эквивалентного вычислительному процессу.

Формула изобретения

Нейроподобная сеть с фотооптическим заданием весовых коэффициентов, содержащая пороговые элементы и блок задания

25 весовых коэффициентов, в состав которого входит источник света и фотошаблон, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования эа счет оптического задания динамических обратных

30 связей между нейроподобными элементами, блок задания весовых коэффициентов выполнен в виде пластины из фотопроводящего материала, с обеих сторон которой во взаимно перпендикулярных направлениях

35 расположены токопроводящие шины, прозрачные с одной стороны, при этом токопроводящие шины с одной стороны соединены с входами пороговых элементов, а шины с другой стороны соединены с выходами по40 роговых элементов, источник света оптически связан с пластиной через фотошаблон.

1681314

Составитель В.Сапко

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор Л.Павлова

Корректор О.Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3313 Тираж Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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