Пристрій для моделювання нейрона

Пристрій для моделювання нейрона, який містить просторово-часовий суматор вхідних сигналів, виконаний на конденсаторі і під'єднаний до генератора імпульсів, який виконаний на тиристорі 3 55921 4 з'єднаних формуючої ланки і амплітудного транзиз'єднано з анодом світловипромінювача 6, катод сторного модулятора, вихід якого підключено до якого разом з другими виводами конденсаторів 3, одного з входів просторово-часового суматора. 7 та 9 з'єднано із загальною шиною. Крім того, пристрій містить розділювальні напівпПристрій для моделювання нейрона працює ровідникові діоди та резистор для встановлення таким чином. режиму роботи пристрою (режимі очікування або Перший фотодіод 1 приймає збуджувальні спонтанної активності). вхідні оптичні сигнали з входу 13, а вхідні оптичні Недоліком даного пристрою є електрична присигнали перетворюються фотодіодом 1 в струм, рода вхідних та вихідних сигналів (що ускладнює що заряджає конденсатор 3, а гальмівні вхідні оптехнологію побудови на таких елементах нейронтичні сигнали перетворюються фотодіодом 2 в них мереж з великою кількістю міжз'єднань) та струм, що розряджає конденсатор 3. Напруга живвідсутність гальмівних входів (що обмежує функцілення тиристора 4 менша напруги перемикання ональні можливості пристрою). при струмі керуючого електрода, що регулюється В основу корисної моделі поставлена задача резистором 10 (в режимі очікування). Коли напруга створення пристрою для моделювання нейрона, в на керуючому електроді тиристора 4 під дією вхідякому введення нових вузлів та зв'язків дозволяє них імпульсів досягне порогового значення (при пристрою працювати з оптичними сигналами та даній напрузі живлення), тиристор 4 відкриваєтьнаявність як збуджуючих, так і гальмівних входів ся, на резисторі 5 і світловипромінювачі 6 створюпристрою, що розширює функціональні можливосється вихідний позитивний імпульс напруги, який ті пристрою. надходить на вихід 11 (світловипромінювач 6 фоПоставлена задача досягається тим, що у рмує в цей час вихідний оптичний імпульс на випристрій для моделювання нейрона, який містить ході 12). Конденсатор 9 розряджається через відкпросторово-часовий суматор вхідних сигналів (виритий тиристор 4, резистор 5 і світло конаний на конденсаторі), під'єднаний до генеравипромінювач 6, напруга на аноді тиристора 4 тора імпульсів, який виконано на тиристорі з резизменшується і він закривається. Конденсатор 7, стивно-ємнісними ланками в катодному та що зарядився під час відкритого стану тиристора анодному ланцюгах, резистор для встановлення 4, розряджається через резистор 5 і світловипрорежиму роботи пристрою (режимі очікування або мінювач 6, формуючи задній фронт вихідного імспонтанної активності), згідно корисної моделі, пульсу. Після замикання тиристора 4 конденсатор введено перший та другий фотодіоди та світлови9 заряджається від джерела напруги через резиспромінювач, причому джерело живлення з'єднано тор 8 до початкового значення, моделюючи фазу з катодом першого фото діода, анод якого з'єднапониження збудження (відносна рефрактерність). но з катодом другого фотодіоду та з керуючим Завдяки наявності оптичних входів та виходів електродом тиристора, анод другого фотодіода даний пристрій може легко використовуватись при з'єднано із загальною шиною, світловипромінювач побудові імпульсних нейронних мереж з великою включено послідовно з резистором катодного рекількістю елементів та зв'язків між ними. Організазистора тиристора катодом до загальної шини. ція великої кількості оптичних зв'язків реалізується На кресленні приведена структурна схема набагато простіше, ніж електричних зв'язків за пристрою. допомогою оптичних та голографічних засобів. Пристрій для моделювання нейрона містить Крім того, завдяки тому, що тиристор може переперший 1 та другий 2 фотодіоди, конденсатор 3 микати великі струми, в якості світловипромінювадля просторово-часового підсумовування, генерача 6 може використовуватись кілька паралельно тор імпульсів, що виконаний на тиристорі 4 з резиз'єднаних світлодіодів або напівпровідникових ластором 5, світловипромінювачем 6 та конденсатозерів. Це дає змогу навантажувати пристрій на ром 7 в катодному ланцюгу і резистором 8 та цілий рядок або стовпчик матриці світлодіодів або конденсатором 9 в анодному ланцюгу, резистор 10 напівпровідникових лазерів, що спрощує структуру для встановлення режиму роботи пристрою (очікупобудови великих нейронних мереж, де один нейвання або фонової активності), електричний вихід рон повинен передавати свій вихідний сигнал на 11 та оптичний вихід 12 пристрою, а також збувсі інші нейрони. Наявність в запропонованому джувальний 13 та гальмівний 14 входи пристрою. пристрої крім збуджувальних також і гальмівних Джерело живлення з'єднано з катодом фотодіода входів підвищує адекватність пристрою своєму 1 та з першими виводами резисторів 8 та 10. анод біологічному прототипу та дозволяє організовувафотодіода з'єднано з катодом фотодіода 2, з перти нейронні мережі як з додатними, так і з від'ємшим виводом конденсатора 3, другим виводом ними коефіцієнтами синаптичних зв'язків (що розрезистора 10 та керуючим електродом тиристора ширює функціональні можливості). 4. Другий вивід резистора 8 з'єднано з першим Якщо в якості тиристора використати світловиводом конденсатора 9 та анодом тиристора 4. випромінюючий тиристор, то тоді світловипроміКатод тиристора 4 з'єднано з електричним вихонювач 6 можна виключити зі схеми, а оптичним дом 11 пристрою та першими виводами резистора виходом пристрою буде апертура світловипромі5 та конденсатора 7. Другий вивід резистора 5 нюючого тиристора. 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 55921 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601