Модель нейрона

 

Изобретение относится к классу устройств, моделирующих нейрон, и может быть использовано в сенсорных и управляющих системах, а также системах контроля и распознавания образов. Целью изобретения является упрощение устройства. Цель реализуется путем выполнения порогового элемента в виде стабилитрона, причем входами модели являются одни выводы диодов, включенные встречно друг к другу, другие выводы которых соединены параллельно конденсатору и стабилитрону с резистором, вывод стабилитрона является выходом модели. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

s G 06 G 7/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4727086/14 (22) 24.05,89 (46) 23.08.91. Бюл. ол 31 (72) А.А. Ермаков, И.Н. Ходырев и В.А. Тищенко (53) 681.333 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 482766, кл. G 06 G 7/60. 1976, (54) МОДЕЛЬ НЕЙPОНА (57) Изобретение относится к классу устройств, моделирующих нейрон, и может

Изобретение относится к классу устройств, моделирующих нейрон, и может быть использовано в сенсорных и управляющих устройствах, системах распознавания образов и системах контроля.

Цель изобретения — упрощение модели, На чертеже изображена функциональная схема модели нейрона.

Модель содержит конденсатор 1, стабилитрон 2, нагрузочный резистор 3 и диоды

4, 5.

Активным элементом модели является стабилитрон 2, работающий в режиме лавинного умножения, Последовательно со стабилитроном 2 включен нагрузочный резистор 3 и цепь 2, 3 подключена параллельно конденсатору 1 так, что напряжение заряда конденсатора обратно для стабилитрона. Вход 6 является возбуждающим, вход

7 — тормозным. Входы 6 и 7 подключены к конденсатору 1 через диоды 4 и 5. Выход 8 приложен к нагрузочному резистору 3.

Модель работает следующим образом.

Выходной импульс формируется на резисторе 3 в момент, когда напряжение заряда конденсатора 1 под воздействием

Ы2 1672483 А1 быть использовано в сенсорных и управляющих системах, а также системах контроля и распознавания образов. Целью изобретения является упрощение устройства, Цель реализуется путем выполнения порогового элемента в виде стабилитрона, причем входами модели являются одни выводы диодов, включенные встречно друг к другу, другие выводы которых соединены параллельно конденсатору и стабилитрону с резистором, вывод стабилитрона является выходом модели, 1 ил. входных сигналов достигнет порогового значения, достаточного для возбуждения в стабилитроне 2 процесса лавинного умножения. В момент достижения порога проводимость стабилитрона 2 резко увеличивается, в результате чего на резисторе 3 возникает импульс напряжения, который затухает по мере разряда конденсатора 1 цепи 2, 3. Таким образом, происходит моделирование процесса генерации импульса физиологического нейрона.

В исходном состоянии конденсатор 1 разряжен, При воздействии на модель возбуждающих сигналов (импульсы напряжения положительной полярности) конденсатор 1 заряжается пропорционально амплитуде возбуждающего воздействия. Для исключения разряда конденсатора через тормозящий вход 7 на него подается положительное напряжение, запирающее диод 5. Разряду через вход 6 препятствует диод 4.

Воздействию тормозящих сигналов соответствует подача импульсов отрицательной полярности на вход 7, При возникновении на входе 7 отрицательндго потенциала конденсатор 1 разряжается пропорционально

1672483

Модель не требует дополнительного источника питания. Работа модели осуществляется за счет энергии входных импульсов. что наиболее точно моделирует функционирование физиологического нейрона.

Формула изобретения

Составитель А.Сапко

Техред М,Моргентал

Корректор А,Осауленко

Редактор В.Данко

Заказ 2842 Тираж 368 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул л эрина 101 величине тормозящего воздействия, т. е. происходит уменьшение напряжения заряда конденсатора.

При одновременном воздействии на вход 6 возбуждающего и на вход 7 тормозя- 5 щего импульсов конденсатор 1 заряжается или разряжается пропорционально разности напряжений, Если возбуждающее напряжение больше модуля тормозящего, то происходит заряд конденсатора пропорци- 10 онально разности — возбуждение нейрона.

Если модуль тормозящего больше возбуждающего, то происходит разряд конденсатора —. торможение нейрона.

Применение зависимых входов позволя- 15 ет моделировать взаимодействие входных сигналов в мембране нейрона: пространственно — временную суммацию, анод-размыкательный эффект, эалповую активность.

Модель нейрона, содержащая пороговый элемент, конденсатор, резистор и диоды, отличающаяся тем, что, с целью упрощения модели, пороговый элемент выполнен в виде стабилитрона, причем входами модели являются одни выводы диодов, включенных встречно друг к другу, другие выводы которых соединены параллельно конденсатору и стабилитрону с резисторами, вывод стабилитрона является выходом модели.