DE1238696B

DE1238696B - Verknuepfungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Eingabeinformationen einer bestimmten Anzahl von Ausgangsinformationen zuordnet

Info

Publication number: DE1238696B
Application number: DEJ26731A
Authority: DE
Inventors: Genung Leland Clapper
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1963-10-28
Filing date: 1964-10-21
Publication date: 1967-04-13
Also published as: US3303473A; GB1020964A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES VAZrSWi' PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06f

Deutsche Kl.: 42 m3 -15/18

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

J26731IXc/42m3 21. Oktober 1964 13. April 1967

Die Erfindung betrifft ein Verknüpfungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Eingabeinformationen einer bestimmten Anzahl von Ausgangsinformationen zuordnet, bei dem in einer Lernphase (Konditionierungsphase) bestimmten Eingangsbedingungen entsprechend und in Abhängigkeit von einem der jeweiligen Eingangsbedingung zugeordneten Wert Speicherelemente eingestellt werden und bei dem in einer danach folgenden Kannphase der Einstellung der Speicherelemente entsprechend eine Zuordnung von Eingangsleitungen zu Ausgangsleitungen erfolgt.

Übliche Verknüpfungsglieder und -schaltnetze sind im allgemeinen so eingerichtet, daß sie beim Anlegen bestimmter Eingangsvariabler immer Ausgangsvariable nach der für das Verknüpfungsglied maßgebenden Funktionstabelle liefern. Durch den Aufbau der Schaltung bzw. durch den Anschluß der Eingangsklemmen ist damit die Funktionstafel ein für allemal festgelegt.

Lernende bzw. anpassungsfähige Verknüpfungsschaltnetze hingegen sind so aufgebaut, daß zunächst verschiedene Kombinationen von Eingangsvariablen bei gewünschten Ausgangsvariablen bzw. Kombinationen von Ausgangsvariablen eingegeben werden. Nach einer solchen Lern- und Konditionierungsphase spricht dann das Verknüpfungsnetzwerk entsprechend seiner Konditionierung auf Eingangsvariable an. Zu jedem Zeitpunkt kann dann durch einen erneuten Lern- bzw. Konditionierungsvorgang sozusagen eine neue Funktionstafel in das Verknüpfungsschaltnetz eingegeben werden.

Bisher bekanntgewordene lernende Verknüpfungsschaltnetze sind aber in ihrer Funktion betriebsspannungsabhängig, so daß Unterbrechungen der Betriebsspannung einen Verlust oder eine Änderung der gespeicherten Information nach sich ziehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein lernendes Verknüpfungsnetzwerk zu schaffen, das sowohl von Ausfällen der Betriebsspannung unabhängig ist, als auch von störenden Betriebsspannungsüber- oder -unterschreitungen nicht beeinflußt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß jedes Speicherelement aus einem elektrischen Verriegelungsschaltkreis besteht, der bei Aufrechterhaltung der Versorgungsspannungen in seinem jeweils eingenommenen Schaltzustand verbleibt und im Schaltzustand »Ein« einen Strompfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Speicherelemente freigibt und dem ein Schaltglied beigeordnet ist, dessen Schaltzustand mit dem Verriegelungsschaltkreiszustand übereinstimmt und auch bei Ausbleiben der Versorgungsspannun-Verknüpfungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Eingabeinformationen einer bestimmten Anzahl von Ausgangsinformationen zuordnet

Anmelder:

International Business Machines Corporation, ίο Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt, Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Genung Leland Clapper, Vestal, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 28. Oktober 1963 (319 317)

gen erhalten bleibt, und daß der bei Ausbleiben der Versorgungsspannungen in den »Aus «-Zustand fallende elektrische Verriegelungsschaltkreis beim Wiederauftreten der Versorgungsspannungen der Einstellung des Schaltgliedes entsprechend dargestellt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteran-Sprüchen zu entnehmen.

Das Schaltglied, dessen Schaltzustand auch beim Ausbleiben der Versorgungsspannungen erhalten bleibt, besteht aus einem Magnetkern, der drei Wicklungen besitzt, die mit einem aus zwei Transistoren aufgebauten ersten Verriegelungsschaltkreis zusammenwirken, wobei eine Anzeigelampe den jeweiligen Speicherzustand anzeigt. Durch den Eingangsimpuls von einem UND-Schaltnetz und den Konditionierungsimpuls von einem Verteilerausgang wird der erste Verriegelungskreis in seinen »Ein«-Zustand geschaltet und gleichzeitig die Magnetisierung des Magnetkerns in den Bezugszustand gebracht. Beim Aussetzen der Betriebsspannung bleibt die gespeicherte Information infolge Remanenz des Magnetkerns erhalten. Wird darauf die Betriebsspannung wieder eingeschaltet oder erneut zugeführt, dann wird der Magnetkern in seinen zweiten Mägnetisierungszustand

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gebracht und die dabei erfolgende Flußänderung im unabhängig voneinander betätigt werden können, erMagnetkern schaltet dann den ersten Verriegelungs- gibt sich, daß alle drei Flip-Flops in verschiedenen schaltkreis in den »Ein«-Zustand, so daß der erste Kombinationen geschaltet werden können. Aus der Verriegelungsschaltkreis jetzt wieder den vor dem Zeichnung Fig. la ergibt sich weiterhin, daß alle Abschalten der Betriebsspannung eingenommenen 5 Flip-Flops jeweils eine direkte und eine Komple-Speicherzustand einnimmt. Zur Anzeige des Spei- ment-Ausgangsleitung besitzen, also A, ~Ä, B, "B, C cherzustandes dient eine Anzeigelampe, die als Inte- und U. Auf diese Weise werden alle möglichen grationsglied wirkt, bei dem die Tatsache ausgenutzt Schaltzustände der drei Eingangs-Flip-Flops durch wird, daß der Widerstand des Glühfadens in Abhän- die Potentiale auf den sechs Ausgangsleitungen gegigkeit von der Zeit und dem durchfließenden Strom io kennzeichnet. Alle möglichen Ausgangskombinatioanwächst. nen der drei Eingangs-Flip-Flops steuern dann je-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines weils einen von acht UND-Emitterfolgern &EF1 bis

Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Schaltbildzeich- &EF8 mit je drei Eingängen. Da die Schaltung aller

nung, dargestellt in F i g. 1 a und 1 b, näher beschrie- dieser UND-Emitterf olger gleich ist, genügt es hier,

ben. 15 wenn nur die Schaltung des UND-Emitterfolgers

Die dort gezeigte Schaltungsanordnung enthält &EF1 beschrieben wird. Wie ersichtlich, werden die mehrere Eingangs-Flip-Flops AKT, BKT und CKT, Eingangssignale über je eine von drei Dioden D 2, wobei nur der Eingangs-Flip-Flop AKT mit seinem D 3 und D 4 zugeführt, die nach Art eines UND-Schaltungsaufbau gezeigt ist. Jedem Eingangs-Flip- Verknüpfungsgliedes mit einem Betriebswiderstand Flop ist eine Eingabetaste AK, BK oder CK züge- so RIO geschaltet sind. Das andere Ende des Widerordnet und eine Anzeigelampe AL, BL und CL. Zur Standes R10 ist über eine Leitung MR mit dem KoI-Rückstellung der Flip-Flops dient eine Rückstell- lektor eines Transistors TR14 (F i g. 1 b) verbunden, taste IR, die bei Betätigung alle Flip-Flops in den Der Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes ist mit »Aus«-Zustand zurückstellt. Die Flip-Flops sind in der Basis des Transistors TR 4 verbunden, dessen üblicher Weise geschaltet und enthalten zwei emitter- 25 Kollektor über einen Widerstand R12 an Erde liegt gekoppelte Transistoren T7? 1 und TR2 vom NPN- und dessen Emitter über einen WiderstandR13 mit Typ. Die Basen der Transistoren TR1 und TR 2 sind einer — 12-V-Betriebsspannungsklemme verbunden über die Basiswiderstände R 2 und i?3 mit der Be- ist. Das Ausgangssignal wird in üblicher Weise am triebsspannungsklemme —12 V verbunden. Die Ba- Emitter abgegriffen.

sen der beiden Transistoren sind außerdem über die 30 Jeder UND-Emitterfolger &EF1 bis &EFS ist mit Kopplungswiderstände R 4 und RS mit dem Kollek- entsprechenden Ausgangsleitungen der drei Eintor des jeweils anderen Transistors verbunden. Der gangs-Flip-Flops in der Weise verbunden, daß die Kollektor des Transistors TR 2 ist über einen Be- Ausgänge dieser UND-Emitterfolgerschaltungen jelastungswiderstand R 6 mit Erde verbunden, während weils eine von acht möglichen Kombinationen dardie Belastung des Transistors TR1 durch eine An- 35 stellen, die den möglichen Schaltzuständen der Einzeigelampe AL gebildet wird, die den Kollektor des gangs-Flip-Flops entsprechen. UND-Emitterfolger Transistors TRl mit Erde verbindet. Die Basis des &EF1 z. B. ist mit seinen Eingängen mit den AusTransistors 77? 1 ist über eine in Sperrichtung ge- gangsleitungen A, Έ und U der Eingangs-Flip-Flops schaltete Diode Dl und einen Widerstand R 7 mit AKT, BKT und CKT verbunden. Der Ausgang der Erde verbunden. Bei Betätigung der Rückstelltaste 40 UND-Emitterfolgeschaltung &EF1 stellt demnach IR wird jedoch ein Potential von —12 V über die die Bedingungen A und Έ und C dar. Die jeweiligen Diode Dl an die Basis des Transistors Ti? 1 ange- Verbindungen der anderen Emitterfolgeschaltungen legt, so daß der Transistor abgeschaltet wird und da- ergeben sich aus der die Eingangsbedingungen kennmit der Flip-Flop in den »Aus«-Zustand gelangt. Soll zeichnenden Bezeichnungen der Ausgangsleitungen, einer der Flip-Flops in den Speicherzustand gebracht 45 Nachstehende Tabelle bringt diese Zusammenstelwerden, beispielsweise der Flip-Flop AKT, dann lung der Bezeichnungen der UND-Emitterfolgeauswird die zugeordnete Eingabetaste AK betätigt, die gänge:
die Basis des Transistors TR1 über den Erdungs- &EF2 B ~Ä C

widerstand R 8 mit Erde verbindet, so daß der Flip- ' ' _

Flop seinen Speicherzustand ändert und die Anzeige- 50 &EF3 A, B, C

lampe AL aufleuchtet, um anzuzeigen, daß der Flip- &EF4 C,~Ä^

Flop AKT in den »Ein«-Zustand gelangt ist. Gleich- &EFS A,C,%

zeitig erscheint ein Ausgangssignal auf der Verbin- &EF6 B, C, Ά

dungsleitungyi, während die Ausgangsleitung Z kein ScEFl A B C

Signal weiterleitet. 55 „ _PPR V 7?V

Ein Signal auf einer Leitung ist gleichbedeutend ' '

mit einem Potential von ungefähr —12 V, während

bei Nichtauftreten eines Signals auf einer Leitung Daraus ergibt sich, daß der Schaltzustand der Einein Potential von etwa —10 V anliegt. Ergibt sich gangs-Flip-Flops AKT, BKT und CKT durch je ein ein Potential von etwa —10 V auf der Leitung Ά, 60 Signal auf den Ausgangsleitungen der UND-Emitterdann besteht offensichtlich eine Spannung von unge- folger &EF1 bis &EF8 dargestellt wird,
fähr 10 V am Eingang der Anzeigelampe AL. Leuch- Die Ausgänge der UND-Emitterfolger &EFl bis tet also diese Lampe auf, dann bedeutet das, daß der &EF8 stellen also die Ausgänge der Eingangs-Flipdurch die erste Eingabetaste AK gesteuerte Flip- Flops AKT BKT, CKT in allen ihren möglichen Flop ;4.KT in den »Ein«-Zustand gebracht worden 65 Kobinationen dar. Bei drei Eingangs-Flip-Flops ist. mit jeweils zwei Schaltzuständen ergeben sich 2³

Die beiden anderen Eingabe-Flip-Flops BKT und (gleich acht) Kombinationen. Diese Kombinationen

CKT arbeiten in gleicher Weise. Da die Flip-Flops werden durch Klammerausdrücke an den Ausgangs-

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leitungen der UND-Emitterfolger ScEFl bis ScEF8 gnetkerns MC. Der Ausgang jeder Erfahrungsspei-

gemäß folgender Tabelle dargestellt: cherzelle liegt am Verbindungspunkt zwischen dem

„ J₇P₁ , ,v Widerstand R23 und der Diode D8. Diese Aus-

^ ζ gänge, insgesamt also sechzehn, werden den Eingän-

&-EF2 (B) 5 g_{en zwe}ier Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglieder

SlEF 3 (A, B) XOM und YOM zugeführt, deren Schaltungsanord-

SlEFA (C) nung weiter unten näher beschrieben werden soll.

&EF5 (A C) ^^e(*^e Erfahrungsspeicherzelle enthält, wie schon

„ „p, (B C\ gesagt, eine Transistor-Verriegelungsschaltung, die in

^J ' ίο der Weise mit dem Magnetkern zusammenwirkt, daß

ScEFl (A, B, C) ejn Aussetzen der Betriebsspannung keinen Infor-

ScEF8 (Z, 2?, ü) mationsverlust oder Zerstörung der im Erfahrungsspeicher enthaltenen Bedingungen nach sich zieht.

Die Ausgänge der UND-Emitterfolger ScEFl bis Mit der Informationseingabe in den Verriegelungs-& EF 8 sind mit den Eingängen einer Anzahl von 15 kreis wird nämlich der Magnetkern MC in der Weise Speicherelemente darstellenden Erfahrungsspeicher- gesetzt, daß beim Abschalten oder Ausbleiben der zellen AMl bis AM16 verbunden. Im vorliegenden Speisespannung aus irgendeinem Grund, danach erFall sind sechzehn Erfahrungsspeicherzellen vorge- folgendem Wiedereinsetzen der Speisespannung und sehen, da acht mögliche Emgangskombinationen und Betätigen der Tastenschalter die jetzt erfolgende Umzwei mögliche Ausgangsbedingungen für jede der 20 magnetisierung des Magnetkerns den Transistoracht Eingangsbedingungen vorhanden sein können. Verriegelungskreis wieder in seinen vorherigen Der Schaltungsaufbau jeder dieser Erfahrungsspei- Schaltzustand, d. h. in den Schaltzustand vor Auscherzellen ist gleich, so daß die Beschreibung der Er- bleiben der Speisespannung, zurückführt.
fahrungsspeicherzelle^Ml genügt. Die Erfahrungs- Im Betriebszustand und bei geschlossener MRO-speicherzelle enthält eine Transistor-Verriegelungs- 25 Taste ist der Kollektor des Transistors Ti? 6 über den schaltung mit den Transistoren Ti?6 und TR8 und WiderstandR19 mit Erde verbunden. Dabei ist die einem Magnetkern MC. Der Magnetkern MC besitzt Schwellenwertspannung ETH auf einen geeigneten drei Wicklungen 5, 7 und 9, die alle gleichsinnig ge- Wert, z. B. —9 V, eingestellt. Der Strom fließt durch wickelt sind. Die Wicklung 5 ist über einen Wider- den Transistor TR 6, durch die Wicklung 9 des Mastand R15 mit dem Kollektor des Transistors Ti? 8 30 gnetkerns MC und durch die Anzeigelampe AMlL verbunden, während das andere Ende der Wicklung 5 zur — 12-V-Betriebsspannungsklemme. Dabei ist der an Erde liegt. Ein Ende der Wicklung 7 liegt an Wert des Widerstandes R19 so hoch bemessen, daß Erde, und das andere ist über einen Widerstand R17 die Anzeigelampe AMIL nicht aufleuchten kann, mit einer Schaltung zum Setzen des Magnetkerns MC Außerdem reicht der Strom nicht aus, um einen verbunden, der ein Tastenschalter MS zugeordnet ist. 35 Wechsel im Magnetisierungszustand des Magnetkerns Beim Schließen dieses Tastenschaters MS werden die MC herbeizuführen.

Wicklungen 7 aller Magnetkerne des Erfahrungsspei- Die Wirkungsweise des Erfahrungsspeichers soll chers über einen Kondensator Ql an Erde gelegt, nun betrachtet werden, wenn zwar von einem UND-so daß ein Rückstellvorgang, wie er weiter unten Emitterfolger ein Ausgangssignal einer Erfahrungsnoch beschrieben wird, eingeleitet wird. 40 Speicherzelle zugeführt wird, aber kein Konditionie-Die Wicklung 9 des Magnetkerns MC liegt mit rungssignal an den zweiten Eingang der Erfahrungseinem Ende am Emitter des Transistors TR 6, wäh- zelle gelangt. In diesem Fall sind entweder die Konrend das andere Ende der Wicklung über eine Diode ditionierungstasten XCK und YCK nicht betätigt, D7 am Emitter des Transistors TR 8 liegt und gleich- oder der Konditionierungsschalter KON ist nicht zeitig mit einem Anschluß der Anzeigelampe AMlL 45 eingeschaltet. Die als Verteiler wirkenden Konditioverbunden ist. Der andere Anschluß dieser Anzeige- nierungsschaltglieder sind in Fig. Ib mit dem Belampe liegt an einer — 12-V-Betriebsspannungs- zugszeichen Ci71, CU2, CU3 und CU4 bezeichnet, klemme. Der Kollektor des Transistors TR 6 ist mit Da alle diese Schaltglieder den gleichen Aufbau beder Basis des Transistors TR 8 und außerdem über sitzen, wird nur für eines ein Schaltbild gezeigt. Im einen Widerstand R19 mit einer normalerweise ge- so gestrichelt gezeichneten Rechteck des Konditionieschlossenen Rückstelltaste Mi?Ü mit Erde verbun- rungsschaltgliedes CU4 sind die Dioden D9, DIl, den. Die Basis des Transistors TR 6 ist über einen D13 und D15 enthalten, die jeweils über einen beWiderstand R21 mit einer einstellbaren Potential- sonderen WiderstandR25, 2?27, R29 und R31 in quelle ETH verbunden, so daß sich eine geeignete Serie mit einem gemeinsamen Widerstand R 33 an Schwellenspannung für den Betrieb des Erfahrungs- 55 eine —12-V-Betriebsspannungsklemme angeschlosspeichers ergibt. Ein erster Eingang jeder Erfah- sen sind. Der Verbindungspunkt zwischen den Wirungsspeicherzelle ist dabei mit dem Ausgang eines derständen R 25, i?27, i?29, i?31, der Dioden und der UND-Emitterfolger & EFl bis & EF 8 verbun- dem gemeinsamen Widerstand R33 ist über eine den, während der andere Eingang jeder Erfahrungs- Taste YCK mit einem Konditionierungsschalter KON Speicherzelle mit dem Ausgang eines von mehreren 60 verbunden, der in seinem »Ein«-Zustand die Tasten als Verteiler wirkenden Konditionierungsschaltglie- YCK und XCK mit Erde verbindet. Außerdem ist dem Ct/1 bis CU4 verbunden ist. Der mit dem je- die Verbindungsleitung der Tasten XCK und YCK weiligen UND-Emitterfolger verbundene Eingang mit der Taste KON mit einem Anschluß einer Anliegt über einem Widerstand R 23 und einer Diode zeigelampe KONL verbunden, deren anderer An- D 8 an einem Ende der Wicklung 9 des Magnetkerns 65 schluß über einen Widerstand R 41 an einer — 12-V- MC. Der mit dem Konditionierungsschaltglied ver- Betriebsspannungsklemme liegt, so daß sich eine Anbundene Eingang liegt am Verbindungspunkt zwi- zeige ergibt, wenn das System im Konditionierungsschen der Diode D 8 und der Wicklung 9 des Ma- zustand ist. Unter Berücksichtigung, daß sechzehn

Erfahrungsspeicherzellen bei zwei Ausgangsbedingungen vorgesehen sind, sind die KonditionierungsschaltgliederCf/l und Ci/2 so geschaltet, daß sie durch Schließen der ersten Konditionierungstaste XCK beaufschlagt werden. Da die KonditionierangsschaltgliederCZJl und CUl jeweils vier Ausgangsleitungen besitzen, die jeweils mit einer der Erfahrungsspeicherzellen AMl bis AM 8 verbunden sind, können entsprechende Signale an die Erfahrungsspeicherzellen AMl bis AM8 angelegt werden. Die Ausgangsleitungen der Konditionierungsschaltglieder CU3 und CU4 sind entsprechend mit den Erfahrungsspeicherzellen AM9 bis AM16 verbunden, wobei hier die Ausgangsleitungen des Konditionierungsschaltgliedes CU4, die mit den Erfahrungsspeicherzellen AM 13 bis AM 16 verbunden sind, im einzelnen dargestellt sind.

Aus der vorhergehenden Beschreibung des Konditionierungsschaltgliedes CU4 ergibt sich, daß bei offenem Konditionierungsschalter KON die Verbindungsleitung CUlO vom Konditionierungsschaltglied CUl zur Erfahrungsspeicherzelle 1 ein Potential von

— 12 V besitzt.

Der Wert des Widerstandes R 23 in der Erfahrungsspeicherzelle ist im Hinblick auf den Widerstand der Anzeigelampe.^MlL so gewählt, daß die Spannung am Emitter TR 6 nicht so hoch werden kann wie die Schwellenwertspannung ETH. Das bedeutet, daß der Transistor TR 6 im Betriebszustand und bei geschlossener Taste MR Ü, wie bereits beschrieben, zunächst im leitenden Zustand bleibt und der Transistor TR 8 weiterhin im nichtleitenden Zustand bleibt. Damit liegt dann die Spannung auf der Ausgangsleitung zwischen der Verbindung des Widerstandes R 23 und der Diode D 8 zum Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglied XOM ungefähr bei

— 10 V. Bei diesem Spannungswert bleibt aber das zugeordnete Ausgangs - ODER - Verknüpfungsglied XOM unwirksam, weil es so ausgelegt ist, daß es bei einer Spannung von etwa — 6 V ansprechen kann.

Wenn nun der Konditionierungsschalter KON eingeschaltet wird, so daß Erdpotential an den Konditionierungstasten XCK und YCK anliegt, dann wird über die niedergedrückte Taste XCK und das Konditionierungsschaltglied CUl sowie über die Verbindungsleitung CUlO an den zweiten Eingang der Erfahrungsspeicherzelle AMl ein solches Potential gelegt, daß jetzt ein zusätzlicher Strom durch die Anzeigelampe AMlL fließt. Die Bauelemente sind dabei so ausgelegt, daß jetzt im wesentlichen der doppelte Betrag des Stromes als vorher durch die Anzeigelampe fließt. Mit dem erhöhten Stromfluß durch die Anzeigelampe AMlL steigt auch die Spannung am Emitter des Transistors TR 6 an, da sich der erhöhte Spannungsabfall zwischen den Anschlüssen der Anzeigelampe ^4MlL über die Wicklung 9 des Magnetkerns MC auf die Emitterspannung auswirkt. Das Potential am Emitter des Transistors Ti? 6 wird dabei höher als das Schwellenwertpotential ETH, so daß der Transistor TR 6 abgeschaltet wird und damit das Potential am Kollektor des Transistors TR 6 ansteigt. Gleichzeitig steigt dann auch das Potential am Emitter des Transistors TR8 an. Auf Grund der Verbindung des Emitters des Transistors Ti? 8 über eine Diode D 7 zum Emitter des Transistors TR 6 wird das Potential am Emitter des Transistors TR 6 in ausreichender Höhe beibehalten, um den nichtleitenden Zustand des Transistors TR 6 aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Eingangssignale und die Konditionierungsimpulse nicht weiter anliegen.

Befindet sich die Erfahrungsspeicherzelle ^4Ml in diesem Schaltzustand und wird ein Signal über die Zuleitung A zugeführt, dann wird dieses Signal nahezu ungedämpft über die Ausgangsleitung ^M 100 dem Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglied XOM zugeführt.
Die Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglieder ZOM

ίο und YOM sind in ihrem Aufbau gleich und dementsprechend auch in ihrer Wirkungsweise, so daß nur eines von beiden Verknüpfungsgliedern im einzelnen beschrieben werden muß. Wie bereits ausgeführt, besitzt jedes Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglied acht Eingänge, die mit entsprechenden Ausgängen der Erfahrungsspeicherzellen verbunden sind; d. h., die Eingänge des Ausgangs-ODER-Verknüpfungsgliedes XOM sind mit den Ausgängen der Erfahrungsspeicherzellen AMl bis AM 8 und die Eingänge des ODER-Verknüpfungsgliedes YOM mit den Ausgängen der Erfahrungsspeicherzellen AM9 bis AM 16 verbunden. Wie im gestrichelt gezeigten Reckteck YOM gezeigt, ist jede Eingangsleitung mit je einer Diode verbunden, die Bestandteil eines üblichen ODER-Verknüpfungsgliedes ist. Diese Dioden sind mit D17, D19, £>21, D 23, D 25, £>27, D 29 und £>31 bezeichnet. Der gemeinsame Belastungswiderstand R 33 dieser Dioden ist an eine Quelle negativen Potentials —12 V angeschlossen. Der Ausgang dieses ODER-Verknüpfungsgliedes ist über einen Widerstand R 35 mit der Basis eines NPN-Transistors TR10 verbunden, dessen Emitter an einer negativen Potentialquelle — 6 V liegt. Der Kollektor des Transistors TR10 liegt über die Widerstände R 36 und i?38 an Erde. Der Verbindungspunkt der Widerstände R36 und R38 ist mit der Basis eines NPN-Transistors TR12 verbunden, dessen Emitter über eine Diode D 33 an Erde liegt. Der Kollektor dieses Transistors ist über einen Widerstand R 39 und eine Anzeigelampe YL mit einer — 12-V-Betriebsspannungsklemme verbunden. Parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke und dem Widerstand R 39 ist ein weiterer Widerstand R 37 parallel geschaltet. Bei Betrieb ist die Anzeigelampe YL normalerweise dunkel, da der durch sie fließende Strom nicht genügend hoch ist. Wenn aber einige oder mehrere der Eingangsleitungen ein Signal führen, so daß ein Potential von ungefähr — 6 V auftritt, dann geben die Transistoren 77? 10 und TR12 eine genügende Leistung ab, um die Anzeigelampe YL aufleuchten zu lassen, so daß hierdurch ein Ausgangssignal von irgendeiner der zugeordneten Erfahrungsspeicherzellen angezeigt wird. Zusammenfassend läßt sich also sagen, daß beim Auftreten eines Signals auf der Ausgangsleitung AMlOO die Anzeigelampe XL des Ausgangs-ODER-Verknüpfungsgliedes aufleuchten wird.

Nun soll die Wirkungsweise der Erfahrungsspeicherzellen im Hinblick auf das Zusammenwirken des Transistor-Verriegelungskreises mit dem Magnetkern MC beschrieben werden. Zunächst sei angenommen, daß der Verriegelungskreis sich in seinem »Ein«-Zustand befindet, wie oben beschrieben worden ist. Ist der Verriegelungskreis eingeschaltet, dann leitet der Transistor TR 8, so daß durch den hierdurch hervorgerufenen Stromfluß durch die Wicklung 5 des Magnetkerns MC der Magnetkern MC in einer Richtung magnetisiert wird, die den »Ein«-Zustand darstellen soll.

Wird die Betriebsspannung unterbrochen oder abgeschaltet, dann ändert der Magnetkern MC seinen vorher eingenommenen Magnetisierungszustand wegen der Remanenz des Magnetkerns nicht. Wird die Betriebsspannung wieder eingeschaltet, dann muß die Taste MS betätigt werden, so daß der Kondensator Ql über die jetzt geschlossenen Kontakte der Taste MS, über den Widerstand R17 und über die Wicklung 7 auf dem Magnetkern MC, die mit Erde verbunden ist, entladen wird. Dieser Stromimpuls stellt den Magnetkern MC in den »Aus «-Zustand zurück, wobei ein Spannungsimpuls in der Wicklung 9 des Magnetkerns MC induziert wird, dessen Polarität das Potential am Emitter des Transistors Ti? 6 ansteigen läßt, so daß der Transistor TR 6 nichtleitend wird. Transistor 77? 8 wird dann leitend, so daß der Transistor 77? 6 abgeschaltet bleibt, weil dessen Emitter auf hohem Potential gehalten wird. Der hierdurch bedingte Stromfluß in der Wicklung 5 des Magnetkerns MC führt wiederum einen Magnetisierungszustand des Magnetkerns MC herbei, der dem »Ein«- Zustand entspricht.

Soll nun die in der Erfahrungsspeicherzelle AMl gespeicherte Information gelöscht werden, dann wird die Taste MR Ό geöffnet, und zwar zur gleichen Zeit, bei der die Taste MS geschlossen wird. Unter diesen Umständen wird der Magnetisierungszustand des Magnetkerns MC durch die Kondensatorentladung, wie vorhin beschrieben, zurückgestellt. Aber obgleich nun das Potential am Emitter des Transistors TR 6, wie vorhin beschrieben, ansteigt, kann das Kollektorpotential des Transistors Ti? 6 nicht folgen, weil die Verbindung zur Erde durch die geöffnete Taste MR Ü unterbrochen ist. Da jetzt auch die Basis des Transistors 27? 8 kein höheres Potential erhält, wird weiterhin auch der Transistor TR S in seinem nichtleitenden Zustand gehalten. Der Verriegelungskreis wird daher auch dann nicht wirksam, wenn danach die MRÜ-Taste losgelassen wird, so daß dann die Erfahmngsspeicherzelle im »Aus«-Zustand bleibt.

Die Schaltungsanordnung zur Aufladung des Kondensators Ol besteht aus einem Paar komplementärer Transistoren TR14 und TR16; hierbei ist der Emitter des PNP-Transistors TR14 über eine Diode D 35 und den geschlossenen Kontakt MR Ü mit Erde verbunden. Die Basis des Transistors TR14 ist mit dem Verbindungspunkt der Kollektor-Belastungswiderstände 7? 41 und R 43 des NPN-Transistors TR16 verbunden, wobei der Widerstand 7? 43 andererseits an Erde liegt. Der Kollektor des Transistors TR14 liegt an einem Verbindungspunkt eines Widerstandes R 45, der mit der Basis des Transistors TR16 verbunden ist, mit einer Diode D 37, die an den Kondensator 01 angeschlossen ist, und mit einem Widerstand i? 47, der an einer Quelle negativen Potentials — 12 V liegt. An diesem Verbindungspunkt liegt weiterhin die Leitung MR, die die Speisespannung für die Belastungswiderstände in den UND-Verknüpfungsgliedern der UND-Emitterfolger&iiFl bis ciEFS in Fig. la bereitstellt. Das zuletzt beschriebene Transistorpaar wirkt ebenfalls als Verriegelungskreis, der eine ausreichende Sperrspannung an die Aufladediode D 37 anlegt, so daß der Kondensator Q1 von seiner Aufladequelle entkoppelt ist, wenn der Verriegelungskreis im »Ein«-Zustand ist. Unmittelbar nach Einschalten der Speisespannung oder nach Betätigung der MRÜ-Taste- ist der die Transistoren 77? 14 und TR16 enthaltende Verriegelungskreis im »Aus«-Zustand, d. h., beide Transistoren sind nichtleitend. In diesem Schaltzustand wird der Kondensator Q1 von der — 12-V-Potentialquelle über den Widerstand i? 47 und die Diode D 37 aufgeladen.

Wird die MS-Taste geschlossen, dann entlädt sich der Kondensator Q1 über die Wicklung 7 des Magnetkerns MC, so daß sich das Potential an der Anode der Diode D 37 dem Erdpotential nähert. Bei

ίο dem darauffolgenden Stromfluß durch die DiodeD 37 steigt das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände i? 47 und i?45 mit dem Kollektor des Transistors 77? 14 ebenfalls an. Wird ein Potential von etwa — 6 V erreicht, dann wird auch der Transistor Ti? 16 infolge seiner nun wirksamen Basisspannung leitend, so daß das Potential am Kollektor dieses Transistors auf etwa — 6 V abfällt. Das hat wiederum zur Folge, daß der Transistor TR14 infolge seiner jetzt anliegenden Basisspannung in den leitenden Zustand geschaltet wird, so daß die Spannung an seinem Kollektor weiter ansteigt und damit der Verriegelungskreis in den »Ein«-Zustand geschaltet ist. Durch das Ansteigen des Potentials am Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors TR14 ist der Aufladungsweg des Kondensators Ql infolge der nunmehr an der Diode D 37 anliegenden Sperrspannung unterbrochen, wobei der Widerstand dieser Diode in Sperrichtung groß genug ist, um sicherzustellen, daß der Kondensator praktisch ganz entladen v/ird und damit eine gleichzeitige Betätigung der MS-Taste auf den Verriegelungskreis unwirksam bleibt. Bei Betätigung der MRÜ-Taste oder Unterbrechung der Speisespannung zu einem späteren Zeitpunkt fallen die Transistoren 77? 14 und TR16 in den nichtleitenden Zustand zurück, d. h., der Verriegelungskreis ist in den »Aus«-Zustand geschaltet bzw. unwirksam. Hiernach kann ein weiterer Impuls zur Erregung des Magnetkerns MC durch Schließen der MS-Taste zugeführt werden.

Wenn unter normalen Betriebsbedingungen die M£-Taste betätigt worden ist, befindet sich der Verriegelungskreis im »Ein«-Zustand, wobei seine Transistoren 77? 14 und 77? 16, wie oben beschrieben, im leitenden Zustand sind, so daß das am Verbindungspunkt mit der Zuführungsleitung MR anliegende Potential relativ hoch ist. Damit sind aber alle UND-Verknüpfungsglieder in den UND-Emitterfolgern &.EF1 bis &EFS in ihren Betriebszustand gebracht, so daß beim Anliegen von Eingangsimpulsen entsprechende Ausgangsimpulse zu den Erfahrungsspeicherzellen übertragen werden. Der vorstehend beschriebene Verriegelungskreis erfüllt also folgende Aufgaben:

1. Er verhindert, daß mehr als eüT Impuls vom Kondensator 01 bei jeder Betätigung der Mi-Taste der Erregungsschaltung des Magnetkerns MC zugeführt wird.

2. Er verhindert die Zuführung von Eingangssignalen so lange, bis die MS- und MRÜ-Tasten in der richtigen Reihenfolge betätigt werden. Erst dann können neue Eingangsbedingungen gespeichert werden.

Hierdurch wird gewährleistet, daß jedesmal, wenn die MR Ü-Taste betätigt wird, um die Transistor-Verriegelungskreise der Erfahrungsspeicherzellen zurückzustellen, hierauffolgend die MS-Taste betätigt werden muß, um jede in den Magnetkernen MC der

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Erfahrungsspeicherzellen gespeicherte Information auf die Verriegelungskreise zurück zu übertragen. Solange nicht die MS-Taste niedergedrückt worden ist, um den Verriegelungskreis in den »Ein«-Zustand zu schalten, können neu zugeführte Eingangssignale nicht wirksam werden, weil die UND-Emitterfolge &EF1 bis &EF8 über die MR-Leitung nicht vorbereitet sind.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des Gesamtsystems erläutert, nachdem die Wirkungsweise der verschiedenen verwendeten Schaltungsanordnungen im einzelnen beschrieben worden ist.

Nach Anlegen der Betriebsspannung wird die Mi-Taste betätigt, so daß die in den Magnetkernen gespeicherten Informationen auf die jeweils zugeordneten Transistor-Verriegelungskreise übertragen werden. Die so in den »Ein«-Zustand gelangten Transistor-Verriegelungskreise werden hierbei durch Aufleuchten der zugeordneten Anzeigelampen angezeigt, wie z. B. der Lampe AMlL, die der Erfahrungsspeicherzelle^4Ml zugeordnet ist.

Soll eine neue Information zugeführt und gespeichert werden, dann muß die MRÜ-Taste geöffnet werden, während gleichzeitig die MS-Taste geschlossen wird, so daß die vorher gespeicherte Information gelöscht wird, wie bereits im einzelnen beschrieben wurde. Die Löschung der gespeicherten Information kann geprüft werden durch Loslassen der MRÜ-Taste und nachfolgendes Niederdrücken der Mi-Taste. Zu diesem Zeitpunkt darf keine der Anzeigelampen aufleuchten, so daß angezeigt wird, daß tatsächlich alle Erfahrungsspeicherzellen gelöscht sind und bereit sind zur Aufnahme neuer Informationen.

Zur Einstellung der Erfahrungsspeicherzellen gemäß den eingeführten Schaltbedingungen wird der Schalter KON, wie in F i g. 1 b gezeigt, eingeschaltet, so daß die Konditionierungsanzeigelampe KONL aufleuchtet und die beiden Konditionierungstasten XCK und FCjRT einseitig an Erde gelegt werden. Diese Konditionierungstasten sollten betätigt werden, bevor die Eingangsregister, d. h. die Eingangs-Flip-Flops, durch Betätigen der Eingangsrückstelltaste IR (Fig. la) gelöscht worden sind. Die gewünschten Eingangs- und Ausgangsbeziehungen, die sich aus einer zuvor aufgestellten Funktionstafel für die Eingangsvariablen a, b und c und die Ausgangsvariablen χ und y ergeben, werden eine nach der anderen dem Erfahrungsspeicher eingegeben. Hierzu werden zunächst die Eingabetasten AK, BK und CK je nach den vorliegenden Eingangsbedingungen betätigt. Danach werden die Konditionierungstasten XCK und YCK je nach den gewünschten Ausgangsbedingungen niedergedrückt. Nachdem jeweils eine Eingangsbedingung, nämlich ein Satz von Eingangsvariablen, eingegeben ist, wird das aus den Eingangs- Flip-Flops bestehende Eingangsregister durch Betätigung der Eingaberückstelltaste IR gelöscht und der jeweils nächste Satz von Eingabevariablen eingegeben, gefolgt von der jeweiligen Konditionierung durch Betätigung der entsprechenden Konditionierungstaste. Da die Erfahrungsspeicherzellen je nach den verschiedenen Eingangs- und Ausgabebedingungen eingestellt werden und jeder Erfahrungsspeicherzelle eine besondere Anzeigelampe zugeordnet ist, können diese Bedingungen durch das Aufleuchten entsprechender Anzeigelampen nachgeprüft werden. Nachdem alle gewünschten Funktionstafelwerte in das System eingegeben worden sind, wird der Konditionierungsschalter KON ausgeschaltet, so daß eine weitere Konditionierung nicht mehr stattfinden kann. Zu diesem Zeitpunkt sind alle diejenigen Erfahrungsspeicherzellen im »Ein«-Zustand, die während des Konditionierungsvorganges angesprochen worden sind. Die angesprochenen Erfahrungsspeicherzellen besitzen jeweils infolge ihres Schaltzustandes, wie oben beschrieben, einen Pfad niederohmiger Impedanz zwischen ihrem Eingang und Ausgang zum jeweiligen Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglied. Damit ist nun das System für die Verarbeitung von Eingangsvariablen nach einer bestimmten Funktionstafel eingerichtet. Werden jetzt bestimmte Eingangsbedingungen durch entsprechende Betätigung der Eingabetasten AK, BK und CK eingegeben, dann geben die zuvor entsprechend der Funktionstafel eingestellten Erfahrungsspeicherzellen Ausgangssignale zum Ausgangs-ODER-Verknüpfungsglied ^XOM oder YOM oder zu beiden ab, so daß entweder die Anzeigelampe XL oder die Anzeigelampe YL oder beide Lampen XL und YL aufleuchten. Zur Eingabe einer neuen Funktionstafel müssen die oben aufgeführten Verfahrensschritte wiederholt werden, die damit beginnen, daß die bisher gespeicherte Information durch entsprechende Betätigung der MS- und RMV-Tasten gelöscht wird.

Wie vorhin ausführlich erläutert worden ist, ergibt sich, wenn eine bestimmte Kombination von Erfahrungsspeicherzellen aktiviert worden ist, beim aufeinanderfolgenden Aus- und Wiedereinschalten der Betriebsspannung, daß die Information, die in den Magnetkernen MC jeder Erfahrungsspeicherzelle zwischengespeichert ist, auf den zugehörigen Transistorverriegelungskreis zurückübertragen wird, so daß die Erfahrungsspeicherzellen wieder entsprechend den Zuständen vor den Schaltvorgängen aktiviert sind. Das heißt aber, daß, wenn einmal die Erfahrungsspeicherzellen auf bestimmte Eingangs- und Ausgangsbedingungen eingestellt sind, nur durch wissentlich vorsätzliche Maßnahmen die zuvor eingegebene Funktionstafel gelöscht werden kann, da der Speicherinhalt, wie oben erläutert, durch zeitweises Ausschalten oder Ausbleiben der Betriebsspannung, sei es wissentlich, sei es zufällig, weder beeinflußt noch gelöscht werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verknüpfungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Eingabeinformationen einer bestimmten Anzahl von Ausgangsinformationen zuordnet, bei dem in einer Lernphase (Konditionierungsphase) bestimmten Eingangsbedingungen entsprechend und in Abhängigkeit von einem der jeweiligen Eingangsbedingung zugeordneten Wert Speicherelemente eingestellt werden und bei dem in einer danachfolgenden Kannphase der Einstellung der Speicherelemente entsprechend eine Zuordnung von Eingangsleitungen zu Ausgangsleitungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Speicherelement {AMI bis AM 16) aus einem elektrischen Verriegelungskreis (TR6, TRS, Dl) besteht, der bei Aufrechterhaltung der Versorgungsspannungen in seinem jeweils eingenommenen Schaltzustand verbleibt und im Schaltzustand »Ein« einen Strompfad (A, R23, D8, AMlOO) zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Speicherlemente freigibt und dem ein Schaltglied

(MC) beigeordnet ist, dessen Schaltzustand mit dem Verriegelungsschaltkreiszustand übereinstimmt und auch bei Ausbleiben der Versorgungsspannungen erhalten bleibt, und daß der bei Ausbleiben der Versorgungsspannungen in den »Aus«- Zustand fallende elektrische Verriegelungsschaltkreis (TR6, TR8, Dl) beim Wiederauftreten der Versorgungsspannungen der Einstellung des Schaltgliedes (MC) entsprechend eingestellt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß das Speicherelement (ζ. Β. AMt) als Schaltglied einen remanenten Magnetkern (MC) enthält, dessen erste Wicklung (9) einerseits mit dem Emitter eines ersten, normalerweise leitenden Transistors (Ti? 6) und zum anderen mit dem Emitter eines zweiten, normalerweise nichtleitenden Transistors (TR 8) des Verriegelungsschaltkreises verbunden ist, wobei der Kollektor des ersten Transistors (TR6) mit der Basis des zweiten Transistors (TR8) verbunden ist und der Basis des ersten Transistors (TR 6) eine Schwellenwertspannung (ETH) zugeführt wird, daß ferner eine Verteilerausgangsleitung (ζ. B. C !710) zur Zuführung einer ersten Eingangsbedingung mit dem Verbindungspunkt der Emitterzuleitung des zweiten Transistors (77? 8) und dem einen Ende der ersten Wickung (9) verbunden ist, daß der Kollektor des zweiten Transistors (TRS) mit einem Ende einer zweiten Wicklung (5) des Magnetkerns verbunden ist, deren anderes Ende am festen Potential (Erde) liegt, und daß eine dem Speicherelement (ζ. Β. AMI) zugeordnete UND-Schaltnetz-Ausgangsleitung (A) zur Zuführung einer zweiten Eingangsbedingung über eine Zuführungsdiode (DS) ebenfalls an den genannten Verbindungspunkt angeschlossen ist, so daß durch ein Signal auf der UND-Schaltnetz-Ausgangsleitung (A) bei gleichzeitigem Anliegen eines Signals auf der Verteiler-Ausgangsleitung (ζ. B. CUlO), der erste Transistör (TR 6) nichtleitend und der zweite Transistor (27? 8) leitend wird und damit der Magnetkern (MC) vom Bezugszustand in den zweiten Magnetisierungszustand geschaltet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (ζ. Β. AMIOO) des Speicherelements (z. B. AMl) zum zugeordneten ODER-Verknüpfungsglied (ζ. Β. XOM) an einem Verbindungspunkt der Zuführungsdiode (DS) mit einem im Zuge der UND-Schaltnetz-Ausgangsleitung (z. B. A) liegenden Widerstand (R23) abgegriffen wird.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (MC) eine dritte Wicklung (7) besitzt, durch die er mit Hilfe der Entladung eines zeitweilig angeschalteten, allen Speicherelementen (AMI bis AM 16) gemeinsam zugeordneten Kondensators (Ql) zurückgestellt werden kann, und daß zur Bereitstellung der Betriebsspannung der die zweiten Eingangsbedingungen liefernden UND-Verknüpfungsglieder (RIO, Dl bis D4) eines UND-Schaltnetzes (&EF1 bis &EFS) ein zweiter Verriegelungsschaltkreis, bestehend aus dritten und vierten Transistoren (TR14 und Ti? 16), die beide gleichzeitig leiten bzw. nicht leiten, vorgesehen ist, dessen erster Steuereingang mit einem ersten, normalerweise offenen, zur Entladung des Kondensators (Qi) dienenden Tastenschalter (MS) verbunden ist und gleichzeitig auch zur Aufladung des Kondensators (Ql) und zur Bereitstellung der Betriebsspannung für die UND-Verknüpfungsglieder (RIO, Dl bis D4) dient und dessen zweiter Steuereingang über einen normalerweise geschlossenen zweiten Tastenschalter (MR) an festem Potential (Erde) liegt, wobei der zweite Tastenschalter außerdem im geschlossenen Zustand die Betriebsspannung für den ersten Verriegelungsschaltkreis aller Speicherelemente (AMI bis AM 16) liefert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Proceedings of the IRE, Januar 1961, S. 35;
Kybernetik, 1/1961, S. 36 bis 54.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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ι Bundesdruckerei Berlin