JPH06131317A - Neuron element - Google Patents

Neuron element

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Publication number
JPH06131317A
JPH06131317A JP27832092A JP27832092A JPH06131317A JP H06131317 A JPH06131317 A JP H06131317A JP 27832092 A JP27832092 A JP 27832092A JP 27832092 A JP27832092 A JP 27832092A JP H06131317 A JPH06131317 A JP H06131317A
Authority
JP
Japan
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pulse
learning
neuron element
output
coupling coefficient
Prior art date
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Pending
Application number
JP27832092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kitaguchi
貴史 北口
Shinichi Suzuki
伸一 鈴木
Hiroyasu Mifune
博庸 三船
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH06131317A publication Critical patent/JPH06131317A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the neuron element with teacher free learning function for enabling self-organization as one of big features of a neural network. CONSTITUTION:This neuron element for forming a pulse density type neural network by outputting one output signal in a pulse sequence expression corresponding to plural input signals respectively connected in the shape of a network in the pulse expression is provided with learning means 20 and 21 for deciding the pulse value of a new coupling coefficient based on the pulse of a present coupling coefficient, the pulse of an input signal, the pulse of an exciting output and the pulse of a suppressing output.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像認識や音声認識、
ロボットの移動制御、株価や地震などの予測、連想記
憶、その他各種分野に応用される神経回路網を模倣した
ニューロコンピュータの構成要素となるニューロン素子
に関する。
The present invention relates to image recognition, voice recognition,
The present invention relates to a neuron element which is a constituent element of a neurocomputer imitating a neural network applied to various fields such as robot movement control, stock price and earthquake prediction, associative memory, and other fields.

【0002】[0002]

【従来の技術】生体の情報処理の基本的な単位である神
経細胞(ニューロン)の機能を模倣し、さらに、この神
経細胞模倣素子(神経細胞ユニット)をネットワーク構
成することで情報の並列処理を目指したのが、いわゆる
ニューラルネットワークである。文字認識、連想記憶、
運動制御など、生体ではいとも簡単に行われていても、
従来のノイマン型コンピュータでは、なかなか達成し得
ないものが多い。生体の神経系、特に生体特有の機能、
即ち並列処理、自己学習などを模倣して、これらの問題
を解決しようとする試みが、計算機シミュレーションを
中心として、盛んに行われている。
2. Description of the Related Art The function of a nerve cell (neuron), which is a basic unit of information processing of a living body, is mimicked, and further, the nerve cell mimicking element (nerve cell unit) is networked to perform parallel processing of information. What we aimed for was a so-called neural network. Character recognition, associative memory,
Even if it is done easily in the living body such as movement control,
Many of the conventional Neumann computers cannot easily achieve this. The nervous system of the living body, especially the functions peculiar to the living body,
That is, attempts to solve these problems by imitating parallel processing, self-learning, etc. are being actively made centering on computer simulation.

【0003】このようなニューラルネットワークを実現
するシステムとして、例えば特開平4−549号公報、
特開平4−111185号公報等に示されるようなパル
ス密度型デジタルニューラルネットワークが本出願人に
より提案されている。
As a system for realizing such a neural network, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-549,
The applicant has proposed a pulse density type digital neural network as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-111185.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ここに、このような提
案例のパルス密度型ニューラルネットワークの学習規則
を考えると、誤差逆伝播型、即ち、教師有り学習型であ
る。この学習規則は関数近似問題に対しては有効である
が、ニューラルネットワーク本来の特徴である自己組織
化を行うためには教師無し学習が必要となる。また、こ
のようなニューロン素子はそのシンプルな構造が大きな
特徴の一つであるため、学習規則も容易かつ小規模でハ
ードウエア化できるものでなければならない。
Considering the learning rule of the pulse density type neural network of the proposed example, it is the error back propagation type, that is, the supervised learning type. Although this learning rule is effective for the function approximation problem, unsupervised learning is necessary to perform self-organization, which is a characteristic of neural networks. In addition, since such a neuron element is one of the major features of its simple structure, the learning rule must be easy and small-scale hardware implementation is possible.

【0005】しかして、本発明は、あるニューロン素子
と他のニューロン素子とが同時に興奮状態にある時に
は、その間の結合を強くする、というHebb の法則に基
づいた、パルス密度型ニューラルネットワーク独自の学
習を可能とすることを目的とする。
Therefore, the present invention is based on Hebb's law of strengthening the coupling between a certain neuron element and another neuron element when they are in an excited state at the same time. The purpose is to enable.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、各々が網状に接続されてパルス列表現の複数の入力
信号に対してパルス列表現の1つの出力信号を出力して
パルス密度型ニューラルネットワークを形成するニュー
ロン素子において、現在の結合係数のパルスと入力信号
のパルスと興奮性出力のパルスと抑制性出力のパルスと
に基づき新たな結合係数のパルス値を決定する学習手段
を設けた。
According to a first aspect of the present invention, a pulse density type neural network is provided which is connected in a mesh and outputs one output signal in pulse train representation for a plurality of input signals in pulse train representation. In the neuron element forming the, the learning means for determining the pulse value of the new coupling coefficient based on the current coupling coefficient pulse, the input signal pulse, the excitatory output pulse, and the inhibitory output pulse is provided.

【0007】加えて、請求項2記載の発明では、学習手
段の学習規則を指定する規則指定手段を設けた。
In addition, according to the second aspect of the invention, the rule designating means for designating the learning rule of the learning means is provided.

【0008】この際、請求項3記載の発明では、規則指
定手段の学習規則を周期的に変更する学習規則変更手段
を設け、請求項4記載の発明では、規則指定手段の学習
規則を無作為に変更する学習規則変更手段を設けた。
In this case, the invention according to claim 3 is provided with a learning rule changing means for periodically changing the learning rule of the rule specifying means, and in the invention according to claim 4, the learning rule of the rule specifying means is random. The learning rule changing means to change to is provided.

【0009】また、これらの発明において、請求項5記
載の発明では、結合係数の更新状態に応じて次の過程へ
の移行の許否を決定する制御手段を設け、請求項6記載
の発明では、データ入力の繰返し回数に応じて次の過程
への移行の許否を決定する制御手段を設けた。
Further, in these inventions, the invention according to claim 5 is provided with a control means for deciding whether or not to permit the transition to the next process according to the update state of the coupling coefficient. A control means for deciding whether or not to shift to the next process is provided according to the number of times of data input.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載の発明においては、現在の結合係
数のパルスと入力信号のパルスと興奮性出力のパルスと
抑制性出力のパルスとに基づき新たな結合係数のパルス
値を決定するので、ニューラルネットワークの大きな特
徴の一つである自己組織化を行うことができ、単純な回
路規模にして教師無し学習機能付きのニューロン素子が
実現される。
According to the first aspect of the invention, the pulse value of the new coupling coefficient is determined based on the current pulse of the coupling coefficient, the pulse of the input signal, the pulse of the excitatory output, and the pulse of the inhibitory output. Self-organization, which is one of the major features of neural networks, can be performed, and a neuron element with an unsupervised learning function can be realized with a simple circuit scale.

【0011】請求項2記載の発明においては、規則指定
手段により学習手段の学習規則を指定し得るので、学習
規則の変更も容易なものとなる。
According to the second aspect of the invention, since the learning rule of the learning means can be designated by the rule designating means, the learning rule can be easily changed.

【0012】請求項3又は4記載の発明においては、こ
のような学習規則の変更を周期的又は無作為に行うの
で、ローカルミニマムへの学習の収束が防止される。
According to the third or fourth aspect of the present invention, since the learning rule is changed in this manner periodically or randomly, it is possible to prevent the learning from converging on the local minimum.

【0013】さらに、請求項5又は6記載の発明におい
ては、結合係数の更新状態又はデータ入力の繰返し回数
に応じて次の過程への移行を決めるので、学習処理の終
了時期が明らかとなり、次の処理過程への移行がスムー
ズに行われる。
Further, in the invention according to claim 5 or 6, the transition to the next process is determined according to the update state of the coupling coefficient or the number of times of data input, so that the end time of the learning process becomes clear, The transition to the process of is smoothly performed.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の第一の実施例を図1及び図2に基づ
いて説明する。まず、本実施例の前提となるパルス密度
型ニューロン素子1の構成例を図2に示す。あるニュー
ロン素子1への入力は複数あり、かつ、興奮性入力と抑
制性入力とがある。興奮性入力口2からパルス密度形態
によるパルス列表現の入力信号が入力されると、結合係
数パルス発生器3からのパルス密度形態によるパルス列
表現の結合係数とANDゲート4により論理積がとられ
る。結合係数パルス発生器3はパルス列を記憶したシフ
トレジスタでも、バイナリの形で記憶するメモリとバイ
ナリデータからパルス列を生成するパルス発生器との組
合せによるものでもよい。このような興奮性入力口2と
結合係数パルス発生器3とANDゲート4とによる興奮
性入力回路5は複数個存在し、これらの興奮性入力回路
5からの興奮性結合グループに関する信号がORゲート
6によって論理積がとられ、興奮性出力を出す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 2 shows a configuration example of the pulse density type neuron element 1 which is the premise of the present embodiment. There is a plurality of inputs to a certain neuron element 1, and there are excitatory inputs and inhibitory inputs. When an input signal in the form of a pulse train in the form of pulse density is input from the excitatory input port 2, the AND coefficient is ANDed by the AND coefficient from the combination coefficient in the form of pulse train in the form of pulse density from the coupling coefficient pulse generator 3. The coupling coefficient pulse generator 3 may be a shift register that stores a pulse train, or may be a combination of a memory that stores a binary train and a pulse generator that generates a pulse train from binary data. There are a plurality of excitatory input circuits 5 including the excitatory input port 2, the coupling coefficient pulse generator 3 and the AND gate 4, and the signals related to the excitatory coupling group from these excitatory input circuits 5 are OR gates. A logical product is taken by 6 and an excitatory output is produced.

【0015】抑制性グループについても同様に、抑制性
入力口7と結合係数パルス発生器8とANDゲート9と
による抑制性入力回路10が複数個存在し、これらの抑
制性入力回路10からの抑制性結合グループに関する信
号がORゲート11によって論理積がとられ、抑制性出
力を出す。
Similarly, for the suppressive group, there are a plurality of suppressive input circuits 10 each having the suppressive input port 7, the coupling coefficient pulse generator 8 and the AND gate 9, and the suppressive input circuits 10 suppress the same. The signals for the sex-coupled groups are logically AND'ed by the OR gate 11 to give an inhibitory output.

【0016】そして、ORゲート6による興奮性出力と
ORゲート11による抑制性出力を否定したものとの論
理積を演算ゲート12でとり、そのニューロン素子1の
最終的な1つの出力信号を出す。
Then, a logical product of the excitatory output from the OR gate 6 and the negated inhibitory output from the OR gate 11 is taken by the operation gate 12 to output a final output signal of the neuron element 1.

【0017】このような前提的構成に対して、本実施例
で用いる学習規則について説明する。結合係数は1パル
ス単位で更新するものとする。即ち、現在入力された入
力信号のパルスに対して用いられる結合係数のパルスを
Hレベルで保存するのか、Lレベルで保存するのか、現
在のレベルのままで保存するのかを決定する。ただし、
保存方法はパルス列をそのまま保存しても計数してバイ
ナリ値の状態で保存してもよい。
The learning rules used in this embodiment for such a presupposed structure will be described. The coupling coefficient is updated in units of one pulse. That is, it is determined whether to store the pulse of the coupling coefficient used for the pulse of the input signal currently input at the H level, the L level, or the current level. However,
As a storage method, the pulse train may be stored as it is, or may be counted and stored in a binary value state.

【0018】まず、基本として、ニューロン素子1への
入力パルスがHレベルの場合のみ、その入力に対する結
合係数が更新される可能性があり、Lレベルの場合には
更新されない。また、結合が興奮性の場合、興奮性出力
がHレベルで抑制性出力がLレベルの時には結合係数は
Hレベル、逆に、興奮性出力がLレベルで抑制性出力が
Hレベルの時には結合係数はLレベルとし、それ以外は
結合係数の更新を行わないものとする。同様に、結合が
抑制性の場合、興奮性出力がHレベルで抑制性出力がL
レベルの時には結合係数はLレベル、逆に、興奮性出力
がLレベルで抑制性出力がHレベルの時には結合係数は
Hレベルとし、それ以外は結合係数の更新を行わないも
のとする。表1はこのような学習規則をまとめたもので
あり、「×」部分は更新しないことを示す(もっとも、
この×で示す部分についても何らかの更新を行うように
してもよい)。
First, basically, the coupling coefficient for the input may be updated only when the input pulse to the neuron element 1 is at the H level, and is not updated when it is at the L level. When the coupling is excitatory, the coupling coefficient is at the H level when the excitatory output is at the H level and the inhibitory output is at the L level, and conversely, when the excitatory output is at the L level and the inhibitory output is at the H level. Is set to the L level, and the coupling coefficient is not updated in other cases. Similarly, when the coupling is inhibitory, the excitatory output is at the H level and the inhibitory output is at the L level.
When the level is the level, the coupling coefficient is at the L level, and conversely, when the excitatory output is at the L level and the inhibitory output is at the H level, the coupling coefficient is at the H level, and in other cases, the coupling coefficient is not updated. Table 1 summarizes such learning rules, and shows that the "x" part is not updated (though,
It is also possible to update some of the portions indicated by "X").

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】このような学習規則に基づく学習手段を付
加したニューロン素子1の構成を図1に示す。まず、同
図(a)はニューロン素子1中の1つの興奮性入力回路
5の構成を示し、興奮性入力口2から入力される現在の
入力信号のパルスを片方の入力とする3つのANDゲー
ト13,14,15が設けられ、これらのANDゲート
13,15の他方の入力には結合係数パルス発生器3か
らの結合係数パルスが入力されている。ANDゲート1
4に対しては結合係数パルスが反転入力されている。ま
た、これらのANDゲート13,14からの出力パルス
を1つの入力とするとともに、興奮性出力と抑制性出力
とを入力とする3入力のANDゲート16,17,18
が設けられている。ここに、ANDゲート18に対して
は抑制性出力は反転入力されている。さらに、これらの
ANDゲート15,16,17,18からの出力パルス
を入力とするORゲート19が設けられ、新しい結合係
数のパルスの値を決定して結合係数パルス発生器3に出
力するように構成されている。これらのゲート13〜1
9により現在の結合係数のパルスと入力信号のパルスと
興奮性出力のパルスと抑制性出力のパルスとに基づき新
たな結合係数のパルス値を決定する学習手段20が構成
されている。
FIG. 1 shows the configuration of a neuron element 1 to which learning means based on such learning rules is added. First, FIG. 1A shows the configuration of one excitatory input circuit 5 in the neuron element 1, and three AND gates each having a pulse of the current input signal inputted from the excitatory input port 2 as one input 13, 14, and 15 are provided, and the coupling coefficient pulse from the coupling coefficient pulse generator 3 is input to the other inputs of the AND gates 13 and 15. AND gate 1
For 4, the coupling coefficient pulse is inverted. Also, the output pulses from these AND gates 13 and 14 are used as one input, and three-input AND gates 16, 17 and 18 that are supplied with excitatory output and inhibitory output are also input.
Is provided. The suppressive output is inverted and input to the AND gate 18. Furthermore, an OR gate 19 which receives the output pulses from these AND gates 15, 16, 17, and 18 is provided so that the pulse value of the new coupling coefficient is determined and output to the coupling coefficient pulse generator 3. It is configured. These gates 13-1
9 constitutes a learning means 20 for determining a new pulse value of the coupling coefficient based on the current pulse of the coupling coefficient, the pulse of the input signal, the pulse of the excitatory output, and the pulse of the inhibitory output.

【0021】同図(b)はニューロン素子1中の1つの
抑制性入力回路10の構成を示し、基本的に同図(a)
の学習手段20と同様な学習手段21を付加したもので
ある。学習手段20との違いは、興奮性出力と抑制性出
力との入力のさせ方が逆とされている点である(AND
ゲート18に対して興奮性出力が反転入力されてい
る)。
FIG. 2B shows the structure of one inhibitory input circuit 10 in the neuron element 1, and basically, FIG.
The learning means 21 similar to the learning means 20 is added. The difference from the learning means 20 is that the inputs of excitatory output and inhibitory output are reversed (AND
The excitatory output is inverted to the gate 18).

【0022】このような興奮性入力回路5や抑制性入力
回路10を組合せて構成されるニューロン素子1構成に
よれば、ニューラルネットワークの大きな特徴である自
己組織化を行うことができる。よって、単純な回路規模
にして教師無し学習機能付きのパルス密度型ニューロン
素子を実現できるものとなる。
According to the configuration of the neuron element 1 constructed by combining the excitatory input circuit 5 and the inhibitory input circuit 10 as described above, it is possible to perform self-organization, which is a major feature of the neural network. Therefore, a pulse density type neuron element with an unsupervised learning function can be realized with a simple circuit scale.

【0023】つづいて、本発明の第二の実施例を図3に
より説明する。前記実施例で示した部分と同一部分は同
一符号を用いて示す。本実施例は、学習規則が表1の例
に限られず、任意に設定してもよい点を考慮して構成し
たもので、例えば図1(a)に示したある1つの興奮性
入力回路5の構成例を示す。まず、興奮性入力口2から
の現在の入力信号のパルスと、結合係数パルス発生器3
からの現在の結合係数のパルスと興奮性出力パルスと抑
制性出力パルスとを入力として前記結合係数パルス発生
器3に対して新しい結合係数のパルスを出力する学習回
路(学習手段)22が設けられている。この学習回路2
2に対してその学習規則を指定する制御回路(規則指定
手段兼学習規則変更手段)23が接続されている。この
制御回路23は学習回路22に対する入力パルスに応じ
て何を出力すべきかを指定するためのものである。より
具体的には、学習回路22へ入力されるデータ(パル
ス)は4ビットであるので、制御回路23からこの学習
回路22へは16本の信号線が接続されており、4ビッ
トによる各々の入力パターンに対してどのようなパルス
を出力すべきかを指定する。制御回路23から学習回路
22に出力する16個の信号は、予め設定された値を用
いてもよく、或いは、カウンタ等を用いて周期的に、又
は、乱数回路等を用いてランダム(無作為)に、変更さ
れるものとしてもよい。周期的又は無作為に変更するも
のとすれば、学習がローカルミニマムに収束しても、そ
こからの脱出を図ることができる。つまり、学習の収束
を防止できる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those shown in the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals. The present embodiment is not limited to the example shown in Table 1, and is configured in consideration of the fact that it may be set arbitrarily. For example, one excitatory input circuit 5 shown in FIG. A configuration example of is shown. First, the pulse of the current input signal from the excitatory input port 2 and the coupling coefficient pulse generator 3
A learning circuit (learning means) 22 is provided which inputs the current pulse of the coupling coefficient, the excitatory output pulse and the inhibitory output pulse from the above to output a pulse of the new coupling coefficient to the coupling coefficient pulse generator 3. ing. This learning circuit 2
A control circuit (rule designating means / learning rule changing means) 23 for designating the learning rule is connected to 2. The control circuit 23 is for specifying what should be output according to the input pulse to the learning circuit 22. More specifically, since the data (pulse) input to the learning circuit 22 is 4 bits, 16 signal lines are connected from the control circuit 23 to the learning circuit 22. Specify what kind of pulse should be output for the input pattern. The 16 signals output from the control circuit 23 to the learning circuit 22 may use preset values, or periodically using a counter or the like, or randomly (randomly using a random number circuit or the like. ) May be changed. Even if the learning converges to the local minimum, if it is changed periodically or randomly, it is possible to escape from it. That is, the convergence of learning can be prevented.

【0024】図1(b)に示した抑制性入力回路10側
についても同様に制御回路23を付加すればよい。
A control circuit 23 may be similarly added to the suppressive input circuit 10 side shown in FIG. 1 (b).

【0025】なお、これらの実施例で説明したような手
段によりニューラルネットワークの学習を行わせる場
合、定常状態になるまでは同じ入力データで学習を繰返
してもよく、又は、ある時間経過で次の過程に移行する
ようにしてもよい。前者の場合、1データ長のパルス列
を入力した時の結合係数の更新数を計数し、ある閾値以
下であれば次の過程へ移行させる、という更新状態に応
じて移行の許否を決定する制御手段を備えればよい。後
者の場合、1データ長のパルス列の入力回数を計数し、
その値がある値に達したら次の過程へ移行させる、とい
うデータ入力の繰返し回数に応じて移行の許否を決定す
る制御手段を備えればよい。
When the learning of the neural network is performed by the means described in these embodiments, the learning may be repeated with the same input data until the steady state is reached, or the next learning is performed after a certain time elapses. You may make it shift to a process. In the former case, the control means for counting the number of updates of the coupling coefficient when a pulse train having one data length is input, and determining whether or not the transition is permitted according to the update state that the transition to the next process is performed if the number is less than a certain threshold value. Should be provided. In the latter case, the number of times the pulse train with one data length is input is counted,
A control means may be provided to determine whether or not to permit the transition in accordance with the number of data input repetitions, that is, the process is moved to the next process when the value reaches a certain value.

【0026】[0026]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、学習手段
によって現在の結合係数のパルスと入力信号のパルスと
興奮性出力のパルスと抑制性出力のパルスとに基づき新
たな結合係数のパルス値を決定するようにしたので、ニ
ューラルネットワークの大きな特徴の一つである自己組
織化を行うことができ、単純な回路規模にして教師無し
学習機能付きのニューロン素子を提供できる。
According to the first aspect of the present invention, the pulse of a new coupling coefficient is generated by the learning means based on the pulse of the current coupling coefficient, the pulse of the input signal, the pulse of the excitatory output, and the pulse of the inhibitory output. Since the value is determined, it is possible to perform self-organization, which is one of the major features of the neural network, and it is possible to provide a neuron element with an unsupervised learning function with a simple circuit scale.

【0027】請求項2記載の発明によれば、規則指定手
段により学習手段の学習規則を指定するようにしたの
で、学習規則の変更も容易に行うことができる。
According to the second aspect of the invention, since the learning rule of the learning means is designated by the rule designating means, the learning rule can be easily changed.

【0028】請求項3又は4記載の発明によれば、学習
規則変更手段によってこのような学習規則の変更を周期
的又は無作為に行うようにしたので、ローカルミニマム
への学習の収束を防止できる。
According to the third or fourth aspect of the present invention, the learning rule changing means changes the learning rule periodically or randomly, so that the convergence of learning to the local minimum can be prevented. .

【0029】さらに、請求項5又は6記載の発明によれ
ば、制御手段によって結合係数の更新状態又はデータ入
力の繰返し回数に応じて次の過程への移行を決めるよう
にしたので、学習処理の終了時期が明らかとなり、次の
処理過程への移行をスムーズに行わせることができる。
Further, according to the invention of claim 5 or 6, the control means determines the transition to the next process in accordance with the update state of the coupling coefficient or the number of times of data input, so that the learning process is performed. The end time is clarified, and the transition to the next process can be smoothly performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例を示すもので、(a)は
興奮性入力回路の回路図、(b)は抑制性入力回路の回
路図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which (a) is a circuit diagram of an excitatory input circuit and (b) is a circuit diagram of an inhibitory input circuit.

【図2】ニューロン素子の基本的構成を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a basic configuration of a neuron element.

【図3】本発明の第二の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20〜22 学習手段 23 規則指定手段兼学習規則変更手段 20-22 Learning means 23 Rule designating means and learning rule changing means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々が網状に接続されてパルス列表現の
複数の入力信号に対してパルス列表現の1つの出力信号
を出力してパルス密度型ニューラルネットワークを形成
するニューロン素子において、現在の結合係数のパルス
と入力信号のパルスと興奮性出力のパルスと抑制性出力
のパルスとに基づき新たな結合係数のパルス値を決定す
る学習手段を設けたことを特徴とするニューロン素子。
1. A neuron element that is connected in a mesh and outputs one output signal of a pulse train representation to a plurality of input signals of a pulse train representation to form a pulse density type neural network. A neuron element characterized by comprising learning means for determining a pulse value of a new coupling coefficient based on a pulse, an input signal pulse, an excitatory output pulse and an inhibitory output pulse.
【請求項2】 学習手段の学習規則を指定する規則指定
手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のニューロ
ン素子。
2. The neuron element according to claim 1, further comprising rule specifying means for specifying a learning rule of the learning means.
【請求項3】 規則指定手段の学習規則を周期的に変更
する学習規則変更手段を設けたことを特徴とする請求項
2記載のニューロン素子。
3. The neuron element according to claim 2, further comprising learning rule changing means for periodically changing the learning rule of the rule specifying means.
【請求項4】 規則指定手段の学習規則を無作為に変更
する学習規則変更手段を設けたことを特徴とする請求項
2記載のニューロン素子。
4. The neuron element according to claim 2, further comprising learning rule changing means for randomly changing the learning rule of the rule specifying means.
【請求項5】 結合係数の更新状態に応じて次の過程へ
の移行の許否を決定する制御手段を設けたことを特徴と
する請求項1,2,3又は4記載のニューロン素子。
5. The neuron element according to claim 1, 2, 3 or 4, further comprising control means for deciding whether or not to permit a transition to a next process according to an updated state of the coupling coefficient.
【請求項6】 データ入力の繰返し回数に応じて次の過
程への移行の許否を決定する制御手段を設けたことを特
徴とする請求項1,2,3又は4記載のニューロン素
子。
6. The neuron element according to claim 1, further comprising control means for determining whether or not to permit a transition to the next process in accordance with the number of times of data input.
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