Пороговый элемент формального нейрона
204035
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 01.Х.1966 (№ 1106021/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень №21
Дата опубликования описания 4.1.1968
Кл. 42m, 36
МПК G 061
УДК 616.8-091.81(088.8) Комитет по делает изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
В. И. Потапов
Заявитель
ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ФОРМАЛЬНОГО НЕЙРОНА
Известны пороговые элементы формальных нейронов на транзисторе и ферритовом сердечнике с возбуждающими, тормозящими, подмагничивающей и выходной обмотками.
Предлагаемый пороговый элемент отличается от известных тем, что он содержит дополнительный ферритовый сердечник с тормозящими, тактовой, выходной и подмагничивающей обмотками, а также дополнительную тактовую обмотку на основном сердечнике, причем тормозящие и выходные обмотки обоих сердечников соединены последовательно и согласно, а тактовые обмотки включены встречно по отношению к обмоткам постоянного подмагничивания с раздельной регулировкой тока смещения.
Это позволило расширить диапазон изменения порога в области положительных и отрицательных значений, включая нуль, и увеличить логические возможности формального нейрона.
Принципиальная схема предлагаемого порогового элемента формального нейрона изображена на чертеже.
Пороговый элемент состоит из ферритовых сердечников 1 и 2 с прямоугольной петлей гистерезиса; возбуждающих обмоток 8 и тормозящих обмоток 4, расположенных на сердечнике 1; тормозящих обмоток б, расположенных на сердечнике 2 и соединенных последовательно и согласно с соответствующими обмотками 4 на сердечнике 1; тактовых обмоток б н 7; обмоток 8 и 9 постоянного подмагничивания, подключенных к различным источни5 кам тока смещения (на чертеже не показано); выходных обмоток 10 и 11, расположенных соответственно на сердечниках 1 и 2 и соединенных последовательно; триода 12. Число витков в возбуждающих и тормозящих обмотках
10 пропорционально их весовым коэффициентам, а намотаны они встречно друг другу. За единицу весового коэффициента принимают величину приращения напряженности магнитного поля при изменении порога на один шаг ЛО.
15 (Обычно ЬО = Н,, где Н, — напряженность граничного поля, разделяющая гистерезисный и загистерезисный участки статической характеристики ферритового сердечника) .
Таким образом, если за начало отсчета по20 рога («нулевои поро㻠— Op) принять напряженность поля от тока в обмотке 8 подмагничивания, равной Н,р (Оо = Н, ), то Ох =
= 2Нгр, Ов = ЗНгр, Ол = (и + 1)Нгр В этом случае число витков в тактовой обмотке б выбирают таким, чтобы импульс, проходящий по ней создавал напряженность поля, равную
2H,ð. r. е. при нулевом пороге Îp и равенстве нулю суммы возбуждающих и тормозящих
30 сигналов импульс, поданный в обмотку б, пе204035 ремагничивает сердечник 1 из состояния «1» В состояние «О».
Напряженность поля от тока смегцения в обмотке 9 подмагничивания, соответствующая максимальному отрицательному значению порога 0, выбирается равной Н,р, а в связи с тем, что ЛО = Н„р, легко видеть, что
Îi — — тН„р. При таком условии число витков в тактовой обмотке 7 выбирается таким, чтобы при прохождении тактового импульса создавалась напряженность поля, равная (rn + 2)Нгр.
Таким образом, если порог принимает положительное значение или нуль, то пропорционально этому числу изменяется величина TolcH смещения в обмотке 8 постоянного подмагпичивания, а величина тока смещения в обмотке
9 устанавливается такой, чтобы создаваемая им напряженность поля Н удовлетворяла неравенству Н (т+ 3)Н,р . При этом, даже при отсутствии сигналов в тормозящих обмотках, тактовый импульс, подаваемый в обмотку
7, не в состоянии перемагнитить сердс шик 2 из состояния «1» в состояние «О» и в выходной обмотке 11 не наводится э.д.с., так как рабочая точка сердечника 2 перемещается по верхнему пологому участку петли гпстерезиса.
Если сумма возбуждающих и тормозящих сигналов, поданных в обмотки 8 и 4, меньше величины установленного положитсльного порога, то напряженность поля от возбуждающих обмоток и тактовой обмотки б не достаточна для перемагничивания сердечника 1 из состояния «1» в состояние «О» и его рабочая точка перемещается по верхнему пологому участку петли гистерезиса (в выходной обмотке 10 э.д.с. практически отсутствует и триод
12 заперт). Если же суммарная напряженность поля от входных сигналов больше или равна порогу, то произойдет перемагничивание сердечника 1 из «1» в «О» и в обмотке 10 наведется э.д.с., открывающая триод 12. По окончании действия входных и тактового сигналов сердечник 1 под действием поля постоявного подмагничивания возвратится в состояние «1».
Когда необходимо установить отрицательное значение порога, то и в обмотке 9 устанавливается величина тока смещения, пропорциональная этому значению порога, а в обмотке 8 — величина тока, соответствующая нулевому порогу Oii. В таком состоянии, если алгебраическая сумма весовых коэффициентов
10 возбужденных входных волокон больше или равна пулю, то перемагнитится сердечник 1 из состояния «1» в состояние «О», в обмотке
10 наведется э.д.с., открывающая триод 12.
Если же алгебраическая сумма больше уста15 повленного отрицательного значения порога, о меньше нуля (Оо), то перемагнитится сердечник 2 из состояния «1» в состояние «О» и триод 12 откроется за счет э.д.с. в обмотке 11.
Если же алгебраическая сумма весов возбуж20 денных входных волокон меньше установленного порога, то перемагничивания сердечников
1 и 2 не произойдет, и триод 12 останется закрытым, 25
Предмет изобретения
Пороговый элемент формального нейрона на транзисторе и ферритовом сердечнике с возбуждающими, тормозящими, подмагничивающей и выходной обмотками, отличающий30 сл тем, что, с целью расширения диапазона изменения порога в области положительных и отрицательных значений, включая нуль, и увеличения логических возможностей формального нейрона, он содержит дополнительный фер35 ритовый сердечник с тормозящими, тактовой, выходной и подмагничивающей обмотками, а также дополнительную тактовую обмотку на основном сердечнике, причем тормозящие и выходные обмотки одного сердечника соеди40 иены последовательно и согласно с соответствующими обмотками другого сердечника, а тактовые обмотки включены встречно по отношению к обмоткам постоянного подмагничиванпя, подсоединенным к различным источ45 пикам "îêà смещения.
204035
Заказ 3881!17 Тираж 535 Подписное
UHHHIIH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель Г. Д. Петрова
Редактор Н. А. Джарагетти Техред Т. П. Курилко
Корректоры: В. В. Крылова и О. Б. Тюрина
