Бив л

опНСАННЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссветскик

Социалистическин

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 31.Ч.1971 (№ 1661157/18-24) М. Кл. б 06g 7/60

G 061 9/02 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 62:50:007:57 (088.8) Опубликовано 05,1Ч.1973. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 6Х1.1973

Автор изобретения

Заявитель

Е. М. Снежко

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени 300-летия воссоединения

Украины с Россией

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОНА

Изобретение относи ся к устройствам, моделирующим нейроны и может быть использовано в моделях нейронных сетей, служащих для обработки иноформации, распозна вания образов и автоматического управления, а также для изучения нейрофизиоловических явлений.

Известны устройства для моделирования нейрона, содержащие пространственно-временной сумматор .и генератор импуль|сов на электронных лампах, газоразрядных, полупроводниковых или ферритовых приборах.

Однако такие устройства требуют наличия нескольких источников на пряжения, боль шого числа электронных ламп, ферритовых илп полупроводниковых приборов и других элементов схем.

Модели нейронов на газоразрядных приборах более экономичные по числу элементов, требуют высокого напряжения источника питания. Кроме того, они недостаточно надежны и быстродейственны,,Генератор импульсов может быть выполнен на четырехслойном управляемом полулроводниковом диоде с резистор но-емкостными звеньями в катодной,и анодной цепях. Это Iloвысит экономичность и быстродействие модели. Однако такая модель не обеспечит моделирование явления торможения в аксоBKcoHHbIx синапсах.

Цель изобретения заключается в повышении соответствия модели нейрона биологическому аналогу.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит узел для моделирования аксо-аксонного синапса, состоящий из последовательно соединенных |формирующего звена и амплитудного транзисторного модулятора, выход которого подключен к одному

lo из входов пространственно-временного сумматор а.. .На чертеже дана схема устройства.

Модель аксо-аксонного синапса содержит полупроводниковый диод 1, формирующее

1s звено на резисторах 2, 3 и конденсаторах 4,5 и модулятор импульсов на транзисторах б, 7 типа n — р — и, включенных по схеме составного транзистора " .коллекторным резистором 8.

Резистор 9 служит для установления рабочей

20 точки составного транзистора. Модель нейрона включает разделительные полупроводниковые диоды 10, конденсатор 11 для пространственно-временной сумма ции. Генератор импульсов выполнен на четырехслойном управляемом полупроводниковом диоде (тиристоре) 12 с резистором 13 и конденсатором 14 в катодной цепи и резистором 15 и конденсатором !б в анодной. Резистор 17 служит для установления режима ра|боты модели (жду30 щучий ре жим или спонтанная активность).

376787

Предмет изобретения

Составитель В. Кудрявцев

Техред Т. Курилко

Корректор Н. Стельмах

Редактор Л. Утехина

Заказ 1556i9 Изд. Хе 392 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Когяитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 При поступлении положительного входного импульса в коллекторную цепь модели аксоаксонного синапса он проходит на вход без ослабления, так .как транзистор б закрыт.

Если импульс поступает через диод 1 в формирующий узел, на базе транзистора б возникает положительное напряжение, изменяющееся в соответствии с динамикой пресинаптического торможения, и составной транзистор приоткрывается. Амплитуда импульсов, поступающих в коллекторную цепь модели аксо-аксонного синапса, в этом случае уменьшается на делителе напряжения, образованном резистором 8 и транзистором 7. Положительные импульсы на вход модели нейрона поступают через диоды 10, исключающие взаимное влияние источников импульсов, и суммируются на конденсаторе 11, Напряжение питания т иристора меньше напряжения переключения при токе управляющего электрода, регулируемом резистором 17 (в ждущем режиме). Ко гда напряжение на управляющем электроде под воздействием входных импульсо в достигнет порогового значения (прои данном напряжении питания), тиристор

12 открывается, на резисторе 18 образуется выходной положительный импульс напряжения. Конденсатор 1б разряжается через открытый тиристор и резистор 18, напряжение на аноде тиристора уменьшается, и он закрывается. Конденсатор 14, зарядившийся во

|время открытого состояния тиристора, разряжается через резистор 18, формируя задний фронт выходного импульса.

После запирания тиристора конденсатор 1б заряжается от источника напряжения через резистор 15 до исходного значения, модели10,руя фазу понижения возбудимости (относительная рефрактерность).

15 Устройство для моделирования нейрона, содержащее пространственно-временной сумматор входных сигналов, подключенный к генератору импульсов, выполненному на тиристоре с резисторно-емкостными звеньями,в ка20 тодной и анодной цепях, отличающееся тем, что, с,целью повьпшени я соответствия его биологическому нейрону, усгройство содержит узел моделирования аксо-аксонного синапса, состоящий из последовательно соединенных

25 формирующего звена и амплитудного транзисторного модулятор а, выход .которого подключен к одному из входов пространственновременного сумматора.