Устройство для моделирования нейрона

 

f p f Ен i;:

Бй л

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«ii 675431

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 647698 (22) Заявлено 31.01.78 (21) 2576356/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.07.79. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 03.08.79 (51) М К

G 06 G 7/60

Госудврстввннь|й квинтет ссср пв делам нзебретеннй н открытнй (53) УДК 616,8 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. М. Цыгельный, В. Л. Кузнецова и В. Л. Кузьменко (71) Заявитель

Львовский государственный медицинский институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕЙРОНА

Изобретение относится к бионике и предназначено, для использования в биофизических и биокибернетических исследованиях при построении нейронных сетей, а также может быть применено в системах расгознавания образов, в вычислительной технике, в системах управления и в системах массового обслуживания.

По основному авт. св. ¹ 647698 известно устройство для моделирования нейрона, содержашее преобразователи частоты в напряжение, выходы которых соединены с соответствуюшими входами сумматора, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения и преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов (1).

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности моделировать нервную сеть с изменяющимися связями.

Цель изобретения — повышение точности моделирования нервных сетей коры головного мозга.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее преобразователи частоты в напряжение, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого через последовательно соединенные блок сравнения и преобразователь напряжения в частоту подключен к формирователю выходных импульсов, введены блок полосовых фильтров, дополнительный преобразователь частоты в напряжение, коммутатор и блок времязадаюших конденсаторов, выход которого подключен ко входу коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя частоты в напряжение, вход которого является управляющим входом устройства, выход коммутатора подключен к управляющему входу преобразователя напряжения в частоту, выход формирователя выходных импульсов соединен с блоком полосовых фильтров, выходы которого являются выходами устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для моделирования нейрона.

Устройство содержит преобразователи частоты в напряжение, сумматор 2, блок 3 сравнения, преобразователь 4 напряжения

675431 в частоту, формирователь 5 выходных импульсов, блок 6 полосовых фильтров, дополнителbHый преобразователь 7 частоты в напряжение, коммутатор 8, блок 9 времязадаюших конденсаторов и управляющий вход 10 устройства.

Устройство работает следующим образом.

На один из возбуждающих входов поступает последовательность импульсов с частотой следования f. Преобразователь 1 преобразует последовательность импульсов в 5ю напряжение, значение которого меняется пропорционально частоте f входных импульсов. Напряжение с преобразователя 1 поступает на неинвертирующий вход сумматора 2.

При поступлении импульсной последовательности на тормозной вход напряжение с преобразователя l поступает на инвертирующий вход сумма гора 2.

Выходное напряжение cóììàòîðà 2 через блок 3 сравнения управляет частотой ig преобразователя 4. Затем импульсы с частотой, пропорциональной напряжению на вхо.ic преобразователя 4, срез формирователь 5 постунае1 на блок 6 полосовых фильтров.

На управляющий вход 10 поступает пос1 ледовательность импульсов с частотой f=

=y(t), меняющейся по определенному закону и преобразованная в напряжение преобразователем 7, управляющая коммутатором 8. зю

В зависимости от значения частоты

I к преобразователю 4 подключается посредством коммутатора 8 тот или иной времязадающий коммутатор из блока 9, который производит сдвиг спонтанной частоты преобразователя 4. В зависимости от этого сдвига выходной сигнал через определенный полосовой фильтр в блоке бпоступает на один из выходов устройства.

Таким образом, при наличии на управляющем входе последовательности импуль- 4> сов, частота следования которых изменяется по определенному закону, на выходе устройства будет наблюдаться последовательность импульсов с частотой, пропорциональной частоте входной последовательности, но со сдвигом в ту или иную сторону, что обеспечивает, при использовании в качестве оконечного каскада полосовых фильтров, поступление переработанного сигнала на один из нескольких выходов, которые могут быть в дальнейшем связаны со входами различных моделей нейронов.

Данное распределение по выходам будет зависеть от информации, поступающей на возбуждающие тормозящие и управляющий входы устройства. Наличие эффекта изменения цепи передачи сигналов, в зависимости от информации на входах, характерно для нейронов коры головного мозга. Учет этого факта при помощи введенных блоков и связей повысил точность моделирования нейронных структур.

Формула изобретения

Устройство для моделирования нейрона по а вт. св. Xе 647698, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены блок полосовых фильтров, дополнительный преобразователь частоты в напряжение, коммутатор и блок времязадающих конденсаторов, выход которого подключен ко входу коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя частоты в напряжение, вход которого является управляющим входом устройства, выход коммутатора подключен к управляющему входу преобразователя напряжения в частоту, выход формирователя выходных импульсов соединен с блоком полосовых фильтров, выходы которого являются выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 647698, кл. G 06 G 7/60, 1977.

675431

Составитель А. Янцков

Редактор С. Суркова Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ 4306/41 Тираж 779 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П ПП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4