Устройство для исследования нейронных структур

Щятямтно-, еъ смелыми.еп, 269632

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Саветскит

Социалистическик Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42птт, 7/60

Заявлено 05.Ч.1968 (№ 1239090/18-24) с присоединением заявки ¹.ЧПК 6 06O 7/60

УДК 681.337.001.572:616. .8(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.!Ч.1970. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания ЗО.ЧП.1970

Комитет по делам маобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

Авторы изобретения

В. С. Гладкий, Ю. P. Тугуз, В. В. Клименко и Е. Г. Билык

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙРОННЫХ СТРУКТУР,1

Предлагаемое устройство может найти применение при исследовании моделей нейронных сетей.

Известны устройства для исследования нейронных структур методом физического моделирования.

Предлагаемое устройство для исследования нейронных структур отличается от известных тем, что в нем выход имитатора поля сенсорных элементов подключен к блоку моделирования нейронов, связанному также с блоком индикации и через коммутационную панель с блоком интегрирующих усилителей, а выход схемы управления подключен к имитатору поля сенсорных элементов, к блоку моделирования нейронов и к блоку индикации.

Это позволяет проводить исследование информативной емкости и надежности нейронной структуры на ее физической модели, а также исследовать влияние топологии сети и параметров составляющих ее нейронов на ритмику нейронной структуры.

На чертеже приведена блок-схема устройства для исследования нейронных структур, где:

1 — имитатор поля сенсорных элементов; 2— блок моделирования нейронов (физическая модель нейронной структуры); 8 — коммутационная панель; 4 — схема управления; 5— блок индикации; 6 — блок интегрирующих усилителей.

Имитатор 1 поля сенсорных элементов служит для задания начальных условий, то есть для задания условий возбуждения (количества первоначально возбужденных нейронов и степени их возбуждения), и для имитации действия поля сенсорных элементов, то есть для преобразования входной информации в код, используемый в устройстве. Имитатор поля сенсорных элементов состоит из источника пи10 тания и регулировочной аппаратуры. Число возбужденных нейронов устанавливается с похтощыо тумблеров, а степень пх возбуждения — потенциометрами. Выходные сигналы блока 1 представляют собой либо импульсы, 15 либо потенциалы, причем эти выходные сигналы могут быть двух полярностей для имитации возбуждающих и тормозящих входов.

Блок 2 моделирования нейронов является основной частью стенда и может состоять из

20 100 моделей нейронов для исследования ритмики нейронных структур, что позволяет собирать сети различных типов.

Коммутационная панель 8 предназначена для коммутации нейронов шнуровыми пара25 ми, а также для подключения к нейронам пороговых напряжений и интегрирующих усилителей.

Схема управления 4 служит для установления порогов срабатывания нейронов и ти30 пов нейронов, кроме того, в схеме уп269632

Заказ 2075/18

Подписное

Тираж 480

Типография, пр. Сапунова, 2 равления вырабатываются синхронизирующие импульсы для управления работой других блоков.

Блок индикации 5 позволяет судить о состоянии нейронов в сети. При возбуждении нейронов на пансли блока индикации загораются лампочки; при исследовании асинхронных нейронных структур в блоке индикации используются самописцы либо изменения в состоянии возбужденной структуры фиксируются на кинопленку.

Блок б интегрирующих усилителей служит для фиксации с помощью самописцев сведений о возбуждении областей нейронов структуры или отдельных нейронов. Блок состоит из десяти однотипных решающих усилителей, работающих в апериодическом режиме.

Предлагаемый стенд может работать в трех режимах: а) принудительном ручном; б) принудительном автоматическом; в) свободном автоматическом.

При подготовке устройства к исследованию нейронных структур на блоке имитатора поля сенсорных элементов задаются начальные условия: устанавливается число возбужденных в начальный момент времени нейронов и степень их возбуждения и задается соотношение тормозящих и возбуждающих входов; на блоке моделирования нейронов подбираются и устанавливаются требуемые параметры нейронов; на коммутационной панели моделируется топология нейронной структуры и производится подключение блока интегрирующих усилителей к определенным областям нейронов; схемой управления задается распределение порогов нейронов в сети и устанавливается тип нейрона; блок индикации подготавливается для съема данных. Способ сьема данных и тип устанавливаемого нейрона зависят от режима работы стенда и типа исследуемой нейронной структуры.

При работе стенда в принудительном ручном режиме устанавливается тип нейрона для режима принудительного исследования. Если же стенд работает в автоматическом режиме, то и нейроны структуры переводятся в автоматический режим; при этом стенд может работать в принудительном либо в ручном режимах, соответственно этому устанавливается и режим р аботы нейрона.

После подготовки стенда и структуры производится исследование ритмики нейронной структуры. Исследование проводится до достижения нейронной структурой некоторого заданного критерия функционирования (например, до полного возбуждения всей структуры или до полного угасания ритмики ит. п.), или до выявления определенных закономерностей функционирования структуры (установления в структуре некоторого уровня активности, получения ритмических или колебательных разрядов и др.), после чего стенд выключается и производится анализ полученных данных, Способ съема данных зависит от типа ис20 следуемой нейронной структуры: при анализе синхронных нейронных структур применяется визуальный контроль или используется дискретное регистрирующее устройство; при исследовании асинхронных нейронных структур

25 используются непрерывные регистрирующие устройства, например самописцы или кинопленка, Предмет изобретения

Устройство для исследования нейронных структур, содержащее блок моделирования нейронов, имитатор поля сенсорных элементов, коммутационную панель, схему управле35 ния, блок индикации и блок интегрирующих усилителей, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и сокращения времени исследования, выход имитатора поля сенсорных элемен40 тов подключен к блоку моделирования нейронов, связанному также с блоком индикации и через коммутационную панель с блоком интегрирующих усилителей, а выход схемы управления подключен к имитатору поля сенсорных

45 элементов, к блоку моделирования нейронов и к блоку индикации.