Формальный нейрон

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ7ЕххЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Хо

Заявлено 25Х1.1966 (№ 1086667/26-25) Кл. 42m, 36 сприсоединением,заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.Х.1967. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 16Л.1968

МПК G 06k

УДК 616.8-091.81 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Ав-торы изобретения

С. О. Мкртчян и В. И. Потапов

Заявитель

ФОРМАЛЬНЫЙ НЕЙРОН

Известны формальные нейроны на ферриттранзисторном пороговом элементе с постоянным подмагничиванием, содержащие возбуждающие и тормозящие за прещаемые и запрещающие входные шины.

Предложенный нейрон отличается тем, что в цепь каждой запрещаемой шины включена феррит-транзисторная ячей ка, входные обмотки которой соединены последовательно с соответствующими запрещающими шинами и с вход ной клеммой запрещаемой шины, а выходная обмотка соединена с сердечником порогового элемента. Это позволяет упростить схему взаимодействия входных шин непосредственно друг с другом и повысить надежность запрета проходящих по ним импульсов.

Принципиальная схема предложенного формального нейрона с одной запрещаемой входной шиной изображена на чертеже. Нейрон имеет два входа 1 и 2, соединенных с соответствующими входными клеммами. Вход 1 разветвляется на две входные шины: возбуждающую 3 и тормозящую 4, взаимодействующие с пороговым элементом 5. Вход 2 связал также с двумя входными шинами, одна из которых б (возбуждающая) взаимодействует с пороговым элементом 5, а другая 7 (запрещающая) — с входной шиной 3. Таким образом, если на вход 2 подан сигнал, то, проходя по шине 7, он запрещает прохождение сигнала по шине 3.

Схема взаимодействия входной шины 7 с входной шиной 3 выполнена на феррит-тран5 зисторной ячейке 8 с обмоткой 9 постоянного подмагничивания. Ток, протекающий по оомотке 9, удерживает сердечник 10 в состоянии

«1». Обмотка 11, включенная встречно с обмоткой 9 и соединенная с,входом 1, служит

10 для перемагничивания сердечника 10 в состояние «О», а обмотка 12, включенная встречно с обмоткой 11 и соединенная последовательно с шиной 7, для,подтверждения состояния «1» в сердечнике 10. Кроме того, обмотка 12 пол15 ностью компенс рует действие на этот сердечник тока, протекающего по обмотке 11. Для компенсации тока необходимо, чтобы число витков в обмотках 11 и 12 было одинаковым.

Коллектэрная обмотка 13 является выход20 ной обмоткой ячейки 8. Шиной 3 она соединена с сердечником 14 порогового элемента 5, выполненного на феррит-транзисторной ячейке с обмоткой 15 постоянного подмагннчивания. Меняя величину тока, протекающего по

25 оомотке 15, можно регулировать величину порога срабатывания элемента 5. Ток, протекающий по обмоткам 1б и 17, которые соответственно соединены с возбуждающими шинами 3 и б, стремится перемагнитить сердеч3Q ник 14 из состояния «1» в состояние «О», а

204729 с

cj-, Составитель Г, Д. Петрова

P.äàêòoð Н. О. Громов Техред Р. М. Новикова Корректоры: М. П. Ромашова и Е. Ф. Полиоиова

Заказ 3896/12 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 ток, протекающий по обмотке 18, соединенной с тормозящей шиной 4, стремится удержать сердечник 14 в.состоянии «1». Вес сигнала, поступающего по той или иной входной шине, определяется числом витков в соответствующей обмотке на сердечнике 14. Шина 19 является выходом, нейрона.

Нейрон работает следующим ооразом.

Предполагается, что на вход 1 подается двузначная переменная У, на вход 2 — двузначная переменная Х, весовые коэффициенты шин 6, 4 и 3 определяются числом витков в обмотках 17, 18 и 1б и равны соответственно +2, — 1, +3, à inopor срабатывания 0 нейрона может меняться дискретно через единицу. Выходная функция F нейрона примет тогда следующие значения в зависимости от величины порога: при

9 = + 3 F О; при 9 = + 2 F = ХйтХ1, при 9=+ 1 F ХУУ; при 9=0 F =1.

В качестве примера взят случай, когда одновременно возбуждены входы 1 и 2, т. е.

Х=1, Y=l, а 0 — +2. В этом случае сигналы, поступившие на входы 1 и 2, проходя по о|бмоткам 11 и 12 ячейки 8, взаимно компенсируются, и сердечник 10 остается в состоянии

«1» за счет действия тока постоянного подмагничивания, протекающего по обмотке 9.

В выходной обмотке И импульс тока отсутствует. Ток, протекающий по шине б и обмотке

17, стремится перемагнитить сердечник,14 из состояния «1» в состояние «О», а ток, протекающий,по входной шине 4 и обмотке 18, стремится удержать сердечник 14 в состоянии «1».

Поскольку вес сигнала, проходящего по обмотке 17, равен +2, а вес сигнала, проходящего по обмотке 18, — 1, то их сумма, равная

+1, меньше величины порога 0=+2, и на выходе 19 импульса не будет, так как сердечник 14 останется в состоянии «1».

Пусть теперь Х=--О, =1 и 0=+2. В этом случае сигнал на входе 2 отсутствует. Импульс тока, поданный на вход l,,протекает по обмотке 11, перемагничивает сердечник 10 из

5 состояния «1» в состояние «0» и, проходя далее по шине 4 и обмотке 18, стремится удержать сердечник 14 в состоянии «1». Одновременно с этим импульс с выходной обмотки 18. проходя по шине 8 и обмотке 16, стремится

10 перемагнитить сердечник 14 в состояние «О».

Поскольку вес сигнала, проходящего по обмотке 17, равен +3, а вес сигнала, проходящего по обмотке 18,— 1, то в сумме они составляют +2, что равно порогу срабатывания

15 (0=+2) элемента 8, и сердечник 14, таким образом перемагничивается в состояние «О».

При этом на выходе 19 появляется импульс тока.

После прекращения:подачи импульсов сер20 дечники 10 и 14 под действием тока постоянного по дмагничивания возвращаются в исходное состояние.

При любых других сочетаниях входных сигнало в и величины порога 0 принцип работы

25 нейрона аналогичен описанному.

Предмет изобретения

Формальный нейрон на феррит-транзисторном пороговом элементе с постоянным под30 магничиванием, содержащий возбуждающие, тормозящие (запрещаемые) и за прещающие входные шины, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы взаимодействия входных шин непосредственно друг с другом

35 и повышения надежности запрета проходящих по ним импульсов, в цепь каждой запрещаемой шины включена феррит-транзисторная ячейка, входные обмотки которой соединены последовательно с соответствующими

40 запрещающими шинами и с входной клеммой запрещаемой шины, а выходная обмотка соединена с сердечником порогового элемента.