JPH0877129A - Chaos neuron circuit - Google Patents

Chaos neuron circuit

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JPH0877129A
JPH0877129A JP6240767A JP24076794A JPH0877129A JP H0877129 A JPH0877129 A JP H0877129A JP 6240767 A JP6240767 A JP 6240767A JP 24076794 A JP24076794 A JP 24076794A JP H0877129 A JPH0877129 A JP H0877129A
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JP
Japan
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circuit
input
output
amplifier
signal
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Application number
JP6240767A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Takatani
敏彦 高谷
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0877129A publication Critical patent/JPH0877129A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide the chaos neuron circuit which reduces trailing of the data history and easily realizes the chaos state or a higher order and stabilizes a reference potential by bias correction. CONSTITUTION: In this chaos neuron circuit, the signal of reference oscillation from a reference oscillation generation circuit 7 is made into a signal having a fluctuating amplitude by an amplifier 6b provided with a delay feedback circuit and is inputted to one input or an adder-subtractor 3, and the output of the adder-subtractor 3 is inputted to the input of an amplifier 6C, and the output or the amplifier 6C is inputted to the input of a delay circuit 8, and the signal delayed by the delay circuit 8 is inputted to a bias correction circuit 10, and the signal subjected to bias correction by the bias correction circuit 10 is inputted to an amplifier 6a, and the output of the amplifier a is inputted to a multiplier 4 where it is multiplied by a constant (k), and an external input is added to the output of the multiplier 4, and the result is inputted to the other input of the adder-subtractor 3, and the output of the adder-subtractor 3 is outputted through a comparator 5.

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、カオスニューラルネッ
トワークにおけるカオスニューロン回路に係り、特に基
準電位を安定化させることができるカオスニューロン回
路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chaotic neuron circuit in a chaotic neural network, and more particularly to a chaotic neuron circuit capable of stabilizing a reference potential.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、情報処理にカオス現象を応用し
て、適応制御、パターン認識、知識情報処理等に役立て
る技術の開発が盛んに行われている。特に、生物のニュ
ーロンを用いた電気生理実験で観察されるカオス現象を
簡単に生成するカオスニューロン回路として、特開平1
−147657号公報に「カオス回路網」が記載されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a chaos phenomenon has been applied to information processing, and techniques useful for adaptive control, pattern recognition, knowledge information processing and the like have been actively developed. Particularly, as a chaotic neuron circuit that easily generates a chaotic phenomenon observed in an electrophysiological experiment using a biological neuron, JP-A-1
The "chaos circuit network" is described in Japanese Patent Publication No. 147657.

【0003】特開平1−147657号公報のカオスニ
ューロン回路を図10を使って説明する。図10は、特
開平1−147657号公報の第2図のカオス回路網を
説明し易いように書き換えた、従来のカオスニューロン
回路の構成ブロック図である。従来のカオスニューロン
回路は、図10に示すように、第1のスイッチ(SW)
1と、第2のスイッチ(SW)2と、加減算器3と、乗
算器4と、コンパレータ5と、増幅器6a,6b,6c
とから構成されている。
The chaotic neuron circuit disclosed in JP-A-1-147657 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a configuration block diagram of a conventional chaotic neuron circuit in which the chaotic circuit network of FIG. 2 of Japanese Patent Laid-Open No. 1-147657 is rewritten for easy explanation. As shown in FIG. 10, the conventional chaotic neuron circuit has a first switch (SW).
1, a second switch (SW) 2, an adder / subtractor 3, a multiplier 4, a comparator 5, and amplifiers 6a, 6b, 6c.
It consists of and.

【0004】従来のカオスニューロン回路の接続関係
は、増幅器6cの出力がSW1に入力され、SW1の出
力が増幅器6aに入力され、増幅器6aの出力が分岐し
て乗算器4と増幅器6bに入力され、乗算器4の出力に
外部入力が加えられて加減算器3に入力され、また増幅
器6bの出力が分岐して一方が加減算器3に入力され、
他方がコンパレータ5に入力され、加減算器3の出力が
SW2に入力され、SW2の出力が増幅器6cに入力さ
れている。そして、増幅器6a,6cの入力部分には容
量が設けられ、コンパレータ5の出力がカオスニューロ
ン回路の出力となっている。
As for the connection relationship of the conventional chaotic neuron circuit, the output of the amplifier 6c is input to SW1, the output of SW1 is input to the amplifier 6a, and the output of the amplifier 6a is branched and input to the multiplier 4 and the amplifier 6b. , An external input is added to the output of the multiplier 4 and is input to the adder / subtractor 3, and the output of the amplifier 6b is branched and one of them is input to the adder / subtractor 3,
The other is input to the comparator 5, the output of the adder / subtractor 3 is input to SW2, and the output of SW2 is input to the amplifier 6c. Capacitors are provided at the input portions of the amplifiers 6a and 6c, and the output of the comparator 5 is the output of the chaotic neuron circuit.

【0005】上記従来のカオスニューロン回路の動作に
ついて説明すると、増幅器6aから出力される帰還信号
に乗算器4で定数Kが乗算され、乗算器4からの出力に
外部入力が加えられ、その外部入力が加えられた信号と
増幅器6bからの出力信号との差分が加減算器3で取ら
れて増幅器6cに出力され、増幅器6cからの出力が増
幅器6aにフィードバック出力されるようになってお
り、増幅器6bからの出力が分岐されてコンパレータ5
に入力され、コンパレータ5からの出力が従来のカオス
ニューロン回路の出力となっていた。
Explaining the operation of the above-mentioned conventional chaotic neuron circuit, the feedback signal output from the amplifier 6a is multiplied by the constant K in the multiplier 4, an external input is added to the output from the multiplier 4, and the external input is applied. Is added to the output signal from the amplifier 6b to be output to the amplifier 6c, and the output from the amplifier 6c is fed back to the amplifier 6a. The output from is branched and the comparator 5
The output from the comparator 5 is the output of the conventional chaotic neuron circuit.

【0006】そして、上記従来のカオスニューロン回路
でカオス現象を発生させるには、SW1,SW2をオン
/オフするタイミングφ1,φ2 のオーダパラメータの設
定を変えてカオス状態を実現するようになっている。こ
のタイミング動作を実現するスイッチ用のクロック発生
回路は、例えば、図11に示すようなものが考えられる
(「ニューラルシステムにおけるカオス」合原一幸著
東京電機大学出版局発行 p182参照)。
In order to generate a chaotic phenomenon in the above-mentioned conventional chaotic neuron circuit, the chaotic state is realized by changing the setting of the order parameters of the timings φ1 and φ2 at which the SW1 and SW2 are turned on / off. . As a clock generation circuit for a switch that realizes this timing operation, for example, one as shown in FIG. 11 can be considered ("Chaos in Neural System" by Kazuyuki Aihara).
Published by Tokyo Denki University Press, p182).

【0007】また、「カオス応用戦略」合原一幸・徳永
隆治監修 オーム社発行のp83〜p86には、カオス
現象を発生させるカオスニューロン回路(カオスチッ
プ)の記載が有り、これによると、「カオスチップの必
要条件として、1個の非線形回路と1個の遅延回路があ
ればよく、高次元への拡張として更に線形係数回路と加
算器があれば可能である」と述べられている。尚、この
カオスチップには、外部からパラメータ変更を行うため
の端子(ピン)を備えている。
[0007] In addition, "Chaos Application Strategy" Kazuyuki Aihara and Takaharu Tokunaga, supervised by Ohmsha, p83-p86, describes a chaotic neuron circuit (chaos chip) that generates a chaotic phenomenon. It is necessary to have one non-linear circuit and one delay circuit as a necessary condition of, and it is possible to have a linear coefficient circuit and an adder as an extension to higher dimensions. " The chaos chip has terminals (pins) for changing parameters from the outside.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カオスニューロン回路では、外部から与えられるオーダ
パラメータの設定を変えてカオス状態を実現するように
しているので、パラメータの設定が適切でないと、他の
回路の相互作用によって以前のデータの履歴に引きずら
れ、適正なカオス状態を発生させることができないとい
う問題点があった。
However, in the conventional chaotic neuron circuit, the chaotic state is realized by changing the setting of the order parameter given from the outside. Therefore, if the parameter setting is not appropriate, other There was a problem that the proper chaotic state could not be generated due to the history of previous data due to the interaction of circuits.

【0009】従って、従来のカオスニューロン回路を応
用して高次元(高次)のカオス回路を実現することが容
易にできないという問題点が残ることとなっていた。
Therefore, there remains a problem that it is not easy to realize a high-dimensional (higher-order) chaotic circuit by applying the conventional chaotic neuron circuit.

【0010】そこで、2つの入力の差分をとる加減算器
と、遅延フィードバック回路を備えた増幅器と、基準振
動の信号を発生させる基準振動発生回路と、信号の遅延
を発生させる遅延回路とを具備し、基準振動発生回路か
ら出力される基準振動の信号が増幅器の入力に入力され
るよう接続され、増幅器からの出力が加減算器の一方の
入力に入力されるよう接続され、加減算器からの出力が
遅延回路を介してフィードバックして加減算器の他方の
入力に入力されるよう接続され、更に加減算器の他方の
入力に外部入力が加えられ、加減算器の出力をカオスニ
ューロン回路の出力とするカオスニューロン回路が考え
られている。
Therefore, it is provided with an adder / subtractor for taking the difference between two inputs, an amplifier having a delay feedback circuit, a reference vibration generation circuit for generating a reference vibration signal, and a delay circuit for generating a signal delay. , The reference vibration signal output from the reference vibration generating circuit is connected to the input of the amplifier, the output from the amplifier is connected to one input of the adder / subtractor, and the output from the adder / subtractor is A chaotic neuron that is connected so as to be fed back through a delay circuit and input to the other input of the adder / subtractor, an external input is further added to the other input of the adder / subtractor, and the output of the adder / subtractor is the output of the chaotic neuron circuit. The circuit is being considered.

【0011】上記カオスニューロン回路における動作
は、基準振動の信号を基準振動発生回路から発生させ、
この基準振動の信号を遅延フィードバック回路を有する
増幅器を介して加減算器の一方の入力に入力し、加減算
器から出力された帰還信号を遅延回路で遅延させ、更に
外部入力が加えられた信号が上記加減算器の他方の入力
に入力され、この加減算器からの出力をカオスニューロ
ン回路の出力とするもので、基準振動発生回路から発生
する基準振動の信号を遅延フィードバック回路を有する
増幅器で振幅がゆれている状態の信号とし、このゆれて
いる状態の信号と、遅延回路を介したフィードバックに
よる帰還信号に外部入力が加えられた信号との差分を加
減算器で取り、高次のカオス状態の信号を出力するもの
であるから、図10のカオスニューロン回路に比べてカ
オス発生のオーダパラメータの設定が不要となるため、
以前のデータの履歴に引きずられることなく、高次のカ
オス状態を適正に発生させることができるものである。
In the operation of the chaotic neuron circuit, the reference vibration signal is generated from the reference vibration generating circuit,
This reference oscillation signal is input to one input of the adder / subtractor via an amplifier having a delay feedback circuit, the feedback signal output from the adder / subtractor is delayed by the delay circuit, and the signal to which an external input is added is It is input to the other input of the adder / subtractor, and the output from this adder / subtractor is used as the output of the chaotic neuron circuit. The amplitude of the reference oscillation signal generated from the reference oscillation generation circuit is fluctuated by the amplifier having the delay feedback circuit. Signal of this state, and the difference between the signal of this shaking state and the signal of which the external input is added to the feedback signal fed back through the delay circuit is taken by the adder / subtractor, and the high-order chaotic signal is output. As compared with the chaotic neuron circuit shown in FIG. 10, it is not necessary to set the order parameter for chaos generation.
High-order chaotic states can be properly generated without being dragged by the history of previous data.

【0012】しかしながら、上述のカオスニューロン回
路の場合に、遅延回路からフィードバックされた遅延情
報を加減算器の他方の入力段にそのまま入力すると、線
形加算であるためにバイアス電圧が発生してしまい、基
準電位を変動させてしまうという問題点があった。
However, in the case of the above-mentioned chaotic neuron circuit, if the delay information fed back from the delay circuit is directly input to the other input stage of the adder / subtractor, a bias voltage is generated because of the linear addition, and the reference There was a problem that the potential was changed.

【0013】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、遅延回路からフィードバックされた遅延情報又は他
のニューロンからの情報が入力段へ直接入力されること
で発生するバイアス電圧による基準電位の変動を補正
し、常に適正な基準電位を保持することができるカオス
ニューロン回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and the delay potential fed back from the delay circuit or the information from another neuron is directly input to the input stage to generate the reference potential of the reference voltage. It is an object of the present invention to provide a chaotic neuron circuit capable of correcting fluctuations and always holding an appropriate reference potential.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項1記載の発明は、カオスニューロン
回路において、2つの入力の差分をとる加減算器と、遅
延フィードバック回路を備えた増幅器と、基準振動の信
号を発生させる基準振動発生回路と、信号の遅延を発生
させる遅延回路と、バイアス電圧を補正するバイアス補
正回路とを具備し、前記基準振動発生回路から出力され
る基準振動の信号が前記増幅器の入力に入力されるよう
接続され、前記増幅器からの出力が前記加減算器の一方
の入力に入力されるよう接続され、前記加減算器からの
出力が前記遅延回路に入力されるよう接続され、前記遅
延回路からの出力が前記バイアス補正回路に入力される
よう接続され、前記バイアス補正回路からの出力が前記
加減算器の他方の入力に入力されるよう接続され、更に
前記加減算器の他方の入力に外部入力が加えられ、前記
加減算器の出力を回路の出力とすることを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems of the conventional example, a chaotic neuron circuit is provided with an adder / subtractor for taking a difference between two inputs and a delay feedback circuit. The reference vibration output circuit includes an amplifier, a reference vibration generation circuit that generates a reference vibration signal, a delay circuit that generates a signal delay, and a bias correction circuit that corrects a bias voltage. Signal is input to the input of the amplifier, the output from the amplifier is connected to one input of the adder / subtractor, and the output from the adder / subtractor is input to the delay circuit. Are connected so that the output from the delay circuit is input to the bias correction circuit, and the output from the bias correction circuit is the other of the adder / subtractor. Is connected to the input to the force, further external input is applied to the other input of said adder and subtracter, and characterized in that the output of the circuit the output of the adder-subtractor.

【0015】上記従来例の問題点を解決するための請求
項2記載の発明は、請求項1記載のカオスニューロン回
路において、外部入力に同期して基準振動発生回路から
の基準振動の信号を増幅器に出力する周波数調整回路を
設けたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention for solving the problems of the conventional example, in the chaotic neuron circuit according to the first aspect, the reference vibration signal from the reference vibration generating circuit is amplified in synchronization with the external input. It is characterized in that a frequency adjusting circuit for outputting to is provided.

【0016】上記従来例の問題点を解決するための請求
項3記載の発明は、カオスニューロン回路において、2
つの入力の差分をとる加減算器と、遅延フィードバック
回路を備えた増幅器と、基準振動の信号を発生させる基
準振動発生回路と、信号の遅延を発生させる遅延回路
と、バイアス電圧を補正するバイアス補正回路とを具備
し、前記基準振動発生回路から出力される基準振動の信
号が前記増幅器の入力に入力されるよう接続され、前記
増幅器からの出力が前記加減算器の一方の入力に入力さ
れるよう接続され、前記加減算器からの出力が前記遅延
回路に入力されるよう接続され、前記遅延回路からの出
力が前記バイアス補正回路に入力されるよう接続され、
前記バイアス補正回路からの出力が前記加減算器の他方
の入力に入力されるよう接続され、更に前記遅延回路と
前記バイアス補正回路との間に外部入力が加えられ、前
記加減算器の出力を回路の出力とすることを特徴として
いる。
According to a third aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems of the conventional example, in a chaotic neuron circuit, 2
An adder / subtractor that takes the difference between two inputs, an amplifier equipped with a delay feedback circuit, a reference vibration generation circuit that generates a reference vibration signal, a delay circuit that generates a signal delay, and a bias correction circuit that corrects the bias voltage. A reference vibration signal output from the reference vibration generating circuit is connected to be input to an input of the amplifier, and an output from the amplifier is connected to one input of the adder / subtractor. The output from the adder / subtractor is connected to be input to the delay circuit, and the output from the delay circuit is connected to be input to the bias correction circuit,
The output from the bias correction circuit is connected so as to be input to the other input of the adder / subtractor, and an external input is further added between the delay circuit and the bias correction circuit to output the output of the adder / subtractor to the circuit. It is characterized by being output.

【0017】上記従来例の問題点を解決するための請求
項4記載の発明は、請求項3記載のカオスニューロン回
路において、外部入力に同期して基準振動発生回路から
の基準振動の信号を増幅器に出力する周波数調整回路を
設けたことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention for solving the problems of the conventional example, in the chaotic neuron circuit according to the third aspect, the reference vibration signal from the reference vibration generating circuit is amplified in synchronization with the external input. It is characterized in that a frequency adjusting circuit for outputting to is provided.

【0018】[0018]

【作用】請求項1記載の発明によれば、基準振動の信号
を基準振動発生回路から発生させ、この基準振動の信号
を遅延フィードバック回路を有する増幅器を介して加減
算器の一方の入力に入力し、加減算器から出力された帰
還信号を遅延回路で遅延させ、遅延させた帰還信号をバ
イアス補正回路でバイアス補正を行い、更にバイアス補
正された帰還信号に外部入力が加えられた信号が上記加
減算器の他方の入力に入力され、この加減算器からの出
力をカオスニューロン回路の出力とするカオスニューロ
ン回路としているので、基準振動発生回路から発生する
基準振動の信号を遅延フィードバック回路を有する増幅
器で振幅がゆれている状態の信号とし、このゆれている
状態の信号と、遅延回路を介したフィードバックによる
帰還信号に外部入力が加えられた信号との差分を加減算
器で取り、高次のカオス状態の信号を出力するものであ
るから、高次のカオスニューロン回路を簡易に実現で
き、更に遅延された帰還信号のバイアス補正により基準
電位を安定化させることができる。
According to the first aspect of the present invention, the reference vibration signal is generated from the reference vibration generating circuit, and the reference vibration signal is input to one input of the adder / subtractor via the amplifier having the delay feedback circuit. , The feedback signal output from the adder / subtractor is delayed by the delay circuit, the delayed feedback signal is bias-corrected by the bias correction circuit, and the signal obtained by adding the external input to the bias-corrected feedback signal is the adder-subtractor. Since the output of this adder / subtractor is input to the other input of the chaotic neuron circuit and is used as the output of the chaotic neuron circuit, the amplitude of the reference oscillation signal generated from the reference oscillation generating circuit is increased by the amplifier having the delay feedback circuit. It is assumed that the signal is in a swinging state, and the swinging state signal and the feedback signal fed back through the delay circuit are externally input. Since the difference from the added signal is taken by an adder / subtractor and a high-order chaotic state signal is output, a high-order chaotic neuron circuit can be easily realized and the bias correction of the delayed feedback signal is performed. This makes it possible to stabilize the reference potential.

【0019】請求項2記載の発明によれば、外部入力に
同期した基準振動の信号を増幅器に供給する周波数調整
回路を設けた請求項1記載のカオスニューロン回路とし
ているので、帰還信号のバイアス補正による基準電位の
安定化に加えて、純粋なカオス状態の中に外部入力を取
り込むことができる。
According to the invention described in claim 2, since the chaotic neuron circuit according to claim 1 is provided with the frequency adjusting circuit for supplying the signal of the reference oscillation synchronized with the external input to the amplifier, the bias correction of the feedback signal is performed. In addition to the stabilization of the reference potential by, external inputs can be incorporated into the pure chaotic state.

【0020】請求項3記載の発明によれば、基準振動の
信号を基準振動発生回路から発生させ、この基準振動の
信号を遅延フィードバック回路を有する増幅器を介して
加減算器の一方の入力に入力し、加減算器から出力され
た帰還信号を遅延回路で遅延させ、遅延させた帰還信号
に外部入力が加えられた信号をバイアス補正回路でバイ
アス補正を行い、更にバイアス補正された信号が上記加
減算器の他方の入力に入力され、この加減算器からの出
力をカオスニューロン回路の出力とするカオスニューロ
ン回路としているので、基準振動発生回路から発生する
基準振動の信号を遅延フィードバック回路を有する増幅
器で振幅がゆれている状態の信号とし、このゆれている
状態の信号と、遅延回路を介したフィードバックによる
帰還信号に外部入力が加えられた信号との差分を加減算
器で取り、高次のカオス状態の信号を出力するものであ
るから、高次のカオスニューロン回路を簡易に実現で
き、更に遅延された帰還信号に外部入力が加えられた信
号のバイアス補正により基準電位をより安定化させるこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, the reference vibration signal is generated from the reference vibration generating circuit, and the reference vibration signal is input to one input of the adder / subtractor via the amplifier having the delay feedback circuit. , The feedback signal output from the adder / subtractor is delayed by the delay circuit, the external feedback added signal to the delayed feedback signal is bias-corrected by the bias correction circuit, and the bias-corrected signal is added to the adder-subtractor signal. Since the chaotic neuron circuit, which is input to the other input and the output from this adder / subtractor is used as the output of the chaotic neuron circuit, the amplitude of the reference oscillation signal generated from the reference oscillation generating circuit is fluctuated by the amplifier having the delay feedback circuit. Signal of this swinging state and the feedback signal by the feedback through the delay circuit to the external input The difference from the added signal is taken by the adder / subtractor, and the signal of the higher-order chaotic state is output. Therefore, the higher-order chaotic neuron circuit can be easily realized, and the delayed feedback signal is externally input. The reference potential can be further stabilized by bias correction of the signal added with.

【0021】請求項4記載の発明によれば、外部入力に
同期した基準振動の信号を増幅器に供給する周波数調整
回路を設けた請求項3記載のカオスニューロン回路とし
ているので、帰還信号に外部入力が加えられた信号のバ
イアス補正による基準電位の安定化に加えて、純粋なカ
オス状態の中に外部入力を取り込むことができる。
According to the invention described in claim 4, since the chaotic neuron circuit according to claim 3 is provided with the frequency adjusting circuit for supplying the signal of the reference oscillation synchronized with the external input to the amplifier, the feedback signal has the external input. In addition to stabilizing the reference potential by bias correction of the applied signal, an external input can be incorporated into the pure chaotic state.

【0022】[0022]

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図1は、本発明の一実施例に係るカオスニ
ューロン回路の構成ブロック図である。尚、図10と同
様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit according to an embodiment of the present invention. It should be noted that portions having the same configuration as in FIG.

【0023】本実施例のカオスニューロン回路は、高次
カオスを発生させるカオスニューロン回路であって、カ
オスニューロン回路のフィードバック部分に設けられた
遅延回路の後にバイアス補正回路を設けて、基準電圧の
安定化を図ったものである。
The chaotic neuron circuit of this embodiment is a chaotic neuron circuit that generates higher-order chaos, and a bias correction circuit is provided after the delay circuit provided in the feedback portion of the chaotic neuron circuit to stabilize the reference voltage. It is intended to be.

【0024】本実施例のカオスニューロン回路は、図1
に示すように、加減算器3と、乗算器4と、コンパレー
タ5と、増幅器6a,6b,6cと、更に基準振動発生
回路7と、遅延回路8と、バイアス補正回路10とから
構成されている。ここで、高次のカオス現象を実現する
ためのものとして、基準振動発生回路7及び遅延フィー
ドバック回路を有する増幅器6bと遅延回路8とを備え
ている。尚、加減算器3、乗算器4、コンパレータ5、
増幅器6の基本的動作は、広く一般的に知られている通
りであるため、ここにおいて具体的説明を省略する。
The chaotic neuron circuit of this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the adder / subtractor 3, the multiplier 4, the comparator 5, the amplifiers 6a, 6b and 6c, the reference vibration generating circuit 7, the delay circuit 8 and the bias correcting circuit 10 are included. . Here, an amplifier 6b having a reference vibration generating circuit 7 and a delay feedback circuit and a delay circuit 8 are provided to realize a higher-order chaotic phenomenon. The adder / subtractor 3, the multiplier 4, the comparator 5,
Since the basic operation of the amplifier 6 is as widely and generally known, a detailed description thereof will be omitted here.

【0025】本実施例のカオスニューロン回路の接続関
係は、増幅器6cの出力が遅延回路8に入力され、遅延
回路8の出力がバイアス補正回路10に入力され、バイ
アス補正回路10の出力が増幅器6aに入力され、増幅
器6aの出力が乗算器4に入力され、乗算器4の出力に
外部入力が加えられて加減算器3の一方の端子に入力さ
れ、また基準振動発生回路7の出力が増幅器6bに入力
され、増幅器6bの出力が加減算器3の他方の端子に入
力され、加減算器3の出力が分岐して一方が増幅器6c
に入力され、他方がコンパレータ5に入力され、コンパ
レータ5から本実施例のカオスニューロン回路の出力が
得られるようになっている。
The connection relationship of the chaotic neuron circuit of this embodiment is that the output of the amplifier 6c is input to the delay circuit 8, the output of the delay circuit 8 is input to the bias correction circuit 10, and the output of the bias correction circuit 10 is input to the amplifier 6a. , The output of the amplifier 6a is input to the multiplier 4, the external input is added to the output of the multiplier 4 and is input to one terminal of the adder / subtractor 3, and the output of the reference vibration generation circuit 7 is input to the amplifier 6b. Is input to the other terminal of the adder / subtractor 3, the output of the adder / subtractor 3 is branched, and one is output to the amplifier 6c.
Is input to the comparator 5, and the other is input to the comparator 5, and the output of the chaotic neuron circuit of this embodiment is obtained from the comparator 5.

【0026】尚、増幅器6bの入力部分は抵抗rを介し
て接地され、増幅器6cの入力部分は容量Cを介して接
地されている。また、増幅器6b,6cの遅延フィード
バック回路として抵抗Rを用いている。
The input portion of the amplifier 6b is grounded via the resistor r, and the input portion of the amplifier 6c is grounded via the capacitor C. A resistor R is used as a delay feedback circuit for the amplifiers 6b and 6c.

【0027】ここで、本実施例の基準振動発生回路7
は、例えば、水晶発振器を用いた基準振動発生回路であ
る。また、基準振動発生回路7を、電気的リレー回路を
用いて周期的なクロックを発生させる基準振動発生回路
としてもよい。
Here, the reference vibration generating circuit 7 of the present embodiment.
Is a reference vibration generating circuit using a crystal oscillator, for example. Further, the reference vibration generating circuit 7 may be a reference vibration generating circuit that generates a periodic clock using an electric relay circuit.

【0028】また、本実施例のカオスニューロン回路で
は、高次カオスを発生させるために、増幅器6cから増
幅器6aへの帰還回路のフィードバックに可変抵抗VR
と可変コンデンサVCから構成される遅延回路8を設け
ている。
Further, in the chaotic neuron circuit of this embodiment, in order to generate higher order chaos, the variable resistor VR is fed back to the feedback circuit from the amplifier 6c to the amplifier 6a.
And a delay circuit 8 including a variable capacitor VC.

【0029】遅延回路8は、可変抵抗VRと可変コンデ
ンサVCを並列に接続した構成のもので、可変抵抗VR
と可変コンデンサVCの値を調整することで、その遅延
時間を変化させ、周期的な信号(周期アトラクタ)又は
準周期的な信号(準周期アトラクタ)若しくはカオス的
な信号(非周期アトラクタ)を発生させるものである。
The delay circuit 8 has a configuration in which a variable resistor VR and a variable capacitor VC are connected in parallel.
And the value of the variable capacitor VC are adjusted to change the delay time and generate a periodic signal (periodic attractor) or a quasi-periodic signal (quasi-periodic attractor) or a chaotic signal (aperiodic attractor). It is what makes me.

【0030】また、遅延回路8を可変抵抗VRと可変コ
ンデンサVCを直列に接続した構成としても、遅延時間
を変化させることができ、上記同様のアトラクタを発生
させることが可能である。
Further, even if the delay circuit 8 is constituted by connecting the variable resistor VR and the variable capacitor VC in series, the delay time can be changed and an attractor similar to the above can be generated.

【0031】次に、本実施例の特徴部分であるバイアス
補正回路10について図2を使って説明する。図2は、
本実施例のバイアス補正回路10の回路図である。バイ
アス補正回路10は、図2に示すように、基本的に、オ
ペアンプ11で構成され、遅延回路8からの出力がオペ
アンプ11のプラス(+)とマイナス(−)の入力端子
に共に入力され、オペアンプ11からの出力が増幅器6
aに入力されるものである。また、オペアンプ11から
の出力は、抵抗R0 を介して(−)の入力端子に帰還し
ている。尚、オペアンプ11の(+)の入力端子側は抵
抗R1 を介して接地されている。
Next, the bias correction circuit 10 which is a characteristic part of this embodiment will be described with reference to FIG. Figure 2
It is a circuit diagram of a bias correction circuit 10 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the bias correction circuit 10 is basically composed of an operational amplifier 11, and the output from the delay circuit 8 is input to both the positive (+) and negative (-) input terminals of the operational amplifier 11, The output from the operational amplifier 11 is the amplifier 6
It is input to a. The output from the operational amplifier 11 is fed back to the (-) input terminal via the resistor R0. The (+) input terminal side of the operational amplifier 11 is grounded via a resistor R1.

【0032】本実施例のバイアス補正回路10の働き
は、入力される電流の直流分の成分を補正するもので、
オペアンプ11への入力が上がるとオペアンプ11の出
力を下げ、オペアンプ11への入力が下がるとオペアン
プ11の出力を上げて、オペアンプ11からの出力を一
定に保持するよう動作するものである。
The function of the bias correction circuit 10 of this embodiment is to correct the DC component of the input current.
When the input to the operational amplifier 11 rises, the output of the operational amplifier 11 is lowered, and when the input to the operational amplifier 11 is lowered, the output of the operational amplifier 11 is raised so that the output from the operational amplifier 11 is kept constant.

【0033】つまり、遅延回路8を介してフィードバッ
クされた情報は、そのままではバイアス成分を含んでい
るため、増幅器6aで増幅され、加算器4で定数kが加
算されて外部入力が加えられるようになると、カオスニ
ューロン回路における基準電位が変動することになる
が、本実施例のバイアス補正回路10でバイアス成分を
補正して一定レベルの出力を増幅器6aに与えるように
しているので、基準電位を安定化できるものである。
That is, since the information fed back through the delay circuit 8 contains the bias component as it is, it is amplified by the amplifier 6a and the constant k is added by the adder 4 so that the external input is added. Then, the reference potential in the chaotic neuron circuit fluctuates, but since the bias component is corrected by the bias correction circuit 10 of the present embodiment and a constant level output is given to the amplifier 6a, the reference potential is stabilized. It can be converted.

【0034】次に、本実施例のカオスニューロン回路の
動作について説明する。図1に示すように、増幅器6c
からの出力が遅延回路8に入力され、遅延回路8で出力
を遅延させてバイアス補正回路10に入力され、バイア
ス補正回路10でバイアス補正が為されてその出力が増
幅器6aに入力され、増幅器6aからの出力に乗算器4
で定数k(電気的な一定レベルの信号)が乗算され、乗
算器4からの出力に外部入力が加えられ、また、基準振
動発生回路7からの出力が増幅器6bに入力され、増幅
器6bからの出力と乗算器4からの出力に外部入力が加
えられた信号との差分が加減算器3で取られて、増幅器
6cに入力されるものである。ここで、加減算器3から
の出力が分岐されてコンパレータ5に入力され、このコ
ンパレータ5からの出力が本実施例のカオスニューロン
回路の出力となるものである。
Next, the operation of the chaotic neuron circuit of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the amplifier 6c
Is input to the delay circuit 8, the output is delayed by the delay circuit 8 and input to the bias correction circuit 10, the bias correction circuit 10 performs bias correction, and the output is input to the amplifier 6a. Output from the multiplier 4
Is multiplied by a constant k (electrically constant level signal), an external input is added to the output from the multiplier 4, the output from the reference vibration generating circuit 7 is input to the amplifier 6b, and the output from the amplifier 6b is input. The difference between the output and the signal obtained by adding an external input to the output from the multiplier 4 is taken by the adder / subtractor 3 and input to the amplifier 6c. Here, the output from the adder / subtractor 3 is branched and input to the comparator 5, and the output from this comparator 5 becomes the output of the chaotic neuron circuit of this embodiment.

【0035】尚、上記定数kは、不応性の時間減衰定数
を示すもので、0≦k<1の範囲で値が決められるもの
である(「カオス[カオス理論の基礎と応用]」合原一
幸編著 サイエンス社発行 p300〜p301 参
照)。
The constant k indicates a refractory time decay constant, and the value is determined in the range of 0≤k <1 ("Chaos [Basic and Application of Chaos Theory]" Kazuyuki Aihara. Edited by Science Publishing, p300-p301).

【0036】そして、増幅器6bでは、遅延フィードバ
ック回路として抵抗Rを設けているため、基準振動発生
回路7から増幅器6bに入力される信号の振幅は、抵抗
Rの値によっては遅延時間の影響を受けてゆれている状
態となることがある。このゆれている状態がカオス現象
によって引き起こされるものであり、この状態は、増幅
器6bの入力段若しくは出力段の利得調整(実際には抵
抗Rによる抵抗比)によって実現可能である。
Since the resistor R is provided as the delay feedback circuit in the amplifier 6b, the amplitude of the signal input from the reference vibration generating circuit 7 to the amplifier 6b is affected by the delay time depending on the value of the resistor R. It may be shaking. This swaying state is caused by the chaos phenomenon, and this state can be realized by adjusting the gain (actually, the resistance ratio by the resistor R) of the input stage or the output stage of the amplifier 6b.

【0037】増幅器6bから出力されるゆれている状態
の信号を用いて、増幅器6aで増幅された帰還信号に乗
算器4で定数kが乗算されて更に外部入力が加えられた
信号との差分を加減算器3で取り、コンパレータ5から
カオス状態の信号を発生させるものである。
The feedback signal amplified by the amplifier 6a is multiplied by the constant k in the multiplier 4 using the signal in the swaying state output from the amplifier 6b, and the difference from the signal further externally input is added. It is taken by the adder / subtractor 3 and a signal in a chaotic state is generated from the comparator 5.

【0038】図1の増幅器6bの遅延フィードバック回
路は、抵抗Rを用いて実現しているが、蓄積された電荷
を順次シフトさせて出力するCCD(Charge Coupled D
evice )を用いて実現することも可能であり、また、コ
ンデンサCを用いてもよいし、可変抵抗VRを用いても
よいし、可変コンデンサVCを用いてもよいし、抵抗R
とコンデンサCとを並列に接続した素子を用いてもよい
し、可変抵抗VRと可変コンデンサVCとを並列に接続
した素子を用いてもよい。可変コンデンサVCは、例え
ば、リレーを用いてコンデンサの並列容量を変更して実
現することも可能である。
The delay feedback circuit of the amplifier 6b in FIG. 1 is realized by using a resistor R, but a CCD (Charge Coupled D) that sequentially shifts and outputs the accumulated charges is output.
It is also possible to use a capacitor C, a variable resistor VR, a variable capacitor VC, or a resistor R.
An element in which the capacitor C and the capacitor C are connected in parallel may be used, or an element in which the variable resistor VR and the variable capacitor VC are connected in parallel may be used. The variable capacitor VC can also be realized by changing the parallel capacitance of the capacitors using a relay, for example.

【0039】図1の実施例では、遅延回路8と増幅器6
aとの間にバイアス補正回路10を設けて、バイアス補
正を行ったが、図3の構成ブロック図に示すように、増
幅器6aと乗算器4との間にバイアス補正回路10を設
けてバイアス補正を行うようにしても構わない。
In the embodiment shown in FIG. 1, the delay circuit 8 and the amplifier 6 are provided.
Although the bias correction circuit 10 is provided between the bias correction circuit 10 and a, the bias correction circuit 10 is provided between the amplifier 6a and the multiplier 4 as shown in the block diagram of FIG. May be performed.

【0040】次に、入力信号に対してカオスニューロン
回路で生成した高次カオスの許容範囲を変更でき、しか
もバイアス補正を行うことができるカオスニューロン回
路について図4を使って説明する。図4は、高次カオス
の許容範囲を変更できてバイアス補正ができるカオスニ
ューロン回路の構成ブロック図である。図4のカオスニ
ューロン回路は、図1のカオスニューロン回路を基にし
て、外部入力と基準振動数との同期をとる周波数調整回
路9が設けられている。
Next, a chaotic neuron circuit capable of changing the allowable range of high-order chaos generated by the chaotic neuron circuit with respect to an input signal and performing bias correction will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit capable of changing the allowable range of high-order chaos and performing bias correction. The chaotic neuron circuit shown in FIG. 4 is provided with a frequency adjusting circuit 9 for synchronizing the external input with the reference frequency, based on the chaotic neuron circuit shown in FIG.

【0041】周波数調整回路9は、具体的には入力信号
の周波数を分周する分周器9aとANDゲートの乗算器
9bとから構成され、分周器9aで分周された信号と基
準振動発生回路7から出力された基準振動数との積(A
ND)を乗算器9bでとって増幅器6bに出力するもの
である。つまり、外部入力信号と基準振動数との同期を
とることによって純粋なカオス状態の中に外部入力信号
を取り込むことが可能となるものである。
The frequency adjusting circuit 9 is specifically composed of a frequency divider 9a for dividing the frequency of the input signal and a multiplier 9b of an AND gate, and the signal divided by the frequency divider 9a and the reference vibration. The product of the reference frequency output from the generation circuit 7 (A
ND) is taken by the multiplier 9b and output to the amplifier 6b. That is, by synchronizing the external input signal with the reference frequency, the external input signal can be taken into a pure chaotic state.

【0042】また、図4のカオスニューロン回路につい
ても、図3と同様に、図5の構成ブロック図に示すよう
に、増幅器6aと乗算器4との間にバイアス補正回路1
0を設けてバイアス補正を行うようにしても構わない。
In the chaotic neuron circuit of FIG. 4, as in the case of FIG. 3, the bias correction circuit 1 is provided between the amplifier 6a and the multiplier 4 as shown in the block diagram of FIG.
The bias correction may be performed by providing 0.

【0043】図1及び図3のカオスニューロン回路によ
れば、基準振動発生回路7から発生する基準振動の信号
を遅延フィードバック回路を有する増幅器6bで振幅が
ゆれている状態の信号とし、このゆれている状態の信号
と、増幅器6cから増幅器6aへのフィードバック部分
に設けられた遅延回路8からの遅延した帰還信号に外部
入力が加えられた信号との差分を加減算器3で取って、
カオス状態の信号をコンパレータ5から出力するように
し、更にバイアス補正回路10を設けることでカオスニ
ューロン回路内のバイアス電圧を補正しているので、図
10で示した従来のカオス回路と比較して、カオスを発
生させるためのスイッチSW1,SW2 をオン/オフする
タイミングφ1,φ2 のオーダパラメータの設定が不要と
なるため、以前のデータの履歴に引きずられることな
く、良好なカオス状態を発生させる高次のカオスニュー
ロン回路を簡易に実現できる効果があり、更にバイアス
電圧補正により基準電位を安定化させ、適正なカオス状
態を発生させることができる効果がある。
According to the chaotic neuron circuits of FIGS. 1 and 3, the reference vibration signal generated from the reference vibration generating circuit 7 is used as a signal whose amplitude is fluctuated by the amplifier 6b having the delay feedback circuit, and this fluctuation is generated. The difference between the signal in the state in which the external input is added to the delayed feedback signal from the delay circuit 8 provided in the feedback section from the amplifier 6c to the amplifier 6a is added by the adder / subtractor 3,
Since the bias voltage in the chaotic neuron circuit is corrected by outputting the chaotic signal from the comparator 5 and further providing the bias correction circuit 10, as compared with the conventional chaotic circuit shown in FIG. Since it is not necessary to set the order parameters of the timings φ1 and φ2 for turning on / off the switches SW1 and SW2 for generating chaos, it is possible to generate a good chaos state without being dragged by the history of previous data. There is an effect that the chaotic neuron circuit can be easily realized, and further, an effect that the reference voltage is stabilized by the bias voltage correction and an appropriate chaotic state can be generated.

【0044】また、基準電位の安定化により、アナログ
回路においても、出力情報の規格化が可能となり、オー
ダパラメータが同一でアトラクタの比較ができ、系のカ
オス状態を容易に観察できる効果がある。つまり、高次
位相出力情報によるポアンカレマップの変化が同一アト
ラクタによって比較できる。
Further, by stabilizing the reference potential, the output information can be standardized even in the analog circuit, attractors can be compared with the same order parameter, and the chaotic state of the system can be easily observed. That is, changes in the Poincare map due to the higher-order phase output information can be compared by the same attractor.

【0045】また、図4及び図5のカオスニューロン回
路によれば、基準電位の安定化に加えて、周波数調整回
路9により外部入力信号に同期した基準振動の信号を得
ることができるようにしているので、外部入力信号と基
準振動数との同期をとることによって純粋なカオス状態
の中に外部入力信号を取り込むことができる効果があ
る。
Further, according to the chaotic neuron circuits of FIGS. 4 and 5, in addition to stabilizing the reference potential, the frequency adjusting circuit 9 can obtain the signal of the reference oscillation synchronized with the external input signal. Therefore, there is an effect that the external input signal can be taken into a pure chaotic state by synchronizing the external input signal with the reference frequency.

【0046】次に、バイアス補正を行う別の実施例のカ
オスニューロン回路について図6を使って説明する。図
6は、別の実施例のカオスニューロン回路の構成ブロッ
ク図である。別の実施例のカオスニューロン回路は、図
6に示すように、乗算器6aと加減算器3の間に外部入
力(yi :他のニューロン素子からの出力)が加えられ
るのではなく、遅延回路8と増幅器6aとの間に外部入
力(yi )を加え、更に外部入力が加えられる部分と増
幅器6aとの間にバイアス補正回路10′を設けるよう
にしたものである。
Next, a chaotic neuron circuit of another embodiment for performing bias correction will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit according to another embodiment. In the chaotic neuron circuit of another embodiment, as shown in FIG. 6, an external input (yi: output from another neuron element) is not added between the multiplier 6a and the adder / subtractor 3, but a delay circuit 8 An external input (yi) is added between the amplifier 6a and the amplifier 6a, and a bias correction circuit 10 'is provided between the portion to which the external input is applied and the amplifier 6a.

【0047】次に、上記バイアス補正回路10′につい
て図7及び図8を使って具体的に説明する。図7は、別
の実施例のバイアス補正回路10′の具体例を示す回路
図であり、図8は、別の実施例のバイアス補正回路1
0′の他の具体例を示す回路図である。図7に示すよう
に、バイアス補正回路10′は、差動増幅器12と、電
源Vとから構成されている。差動増幅器12の(−)端
子には遅延回路8からの帰還出力xt に他のニューロン
素子からの出力yi が加えられた信号(情報)が入力さ
れ、(+)端子には電源Vからの電圧が印加されてお
り、更に差動増幅器12の出力が負帰還して(−)端子
に入力されている。そして、差動増幅器12の出力が増
幅器6aへ入力されるものである。
Next, the bias correction circuit 10 'will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific example of the bias correction circuit 10 'of another embodiment, and FIG. 8 is a bias correction circuit 1 of another embodiment.
It is a circuit diagram which shows the other specific example of 0 '. As shown in FIG. 7, the bias correction circuit 10 'includes a differential amplifier 12 and a power supply V. A signal (information) obtained by adding the feedback output xt from the delay circuit 8 to the output yi from another neuron element is input to the (-) terminal of the differential amplifier 12, and the (+) terminal receives the signal from the power supply V. A voltage is applied, and the output of the differential amplifier 12 is negatively fed back and input to the (-) terminal. The output of the differential amplifier 12 is input to the amplifier 6a.

【0048】このバイアス補正回路10′の動作は、帰
還信号に外部入力が加えられた情報(xt +yi )が、
差動増幅器12の(−)端子に入力されると共に、差動
増幅器12の出力側にも出力されるが、差動増幅器12
の出力が上記情報と電源Vの電圧の差分を反転したもの
となるため、差動増幅器12の最終的な出力は、情報
(xt +yi )から差分が引かれたものとなる。
The operation of the bias correction circuit 10 'is such that the information (xt + yi) in which the external input is added to the feedback signal is
While being input to the (−) terminal of the differential amplifier 12, it is also output to the output side of the differential amplifier 12.
Output is obtained by inverting the difference between the above information and the voltage of the power supply V, so that the final output of the differential amplifier 12 is obtained by subtracting the difference from the information (xt + yi).

【0049】つまり、バイアス電圧の発生により情報
(xt +yi )が電源Vの電圧(基準電圧)に比べて大
きくなると、差動増幅器12の出力は負の差分を出力
し、この負の差分に負帰還を介して出力される情報(x
t +yi )が加えられると、バイアス成分が除去される
ことになるものである。
That is, when the information (xt + yi) becomes larger than the voltage (reference voltage) of the power source V due to the generation of the bias voltage, the output of the differential amplifier 12 outputs a negative difference, and the negative difference is negative. Information output via feedback (x
When t + yi) is added, the bias component will be removed.

【0050】次に、図8のバイアス補正回路10′につ
いて説明する。図8に示すように、バイアス補正回路1
0′は、差動増幅器13と、反転増幅器14とから構成
されている。差動増幅器13の(−)端子には情報(x
t +yi )が入力され、(+)端子は抵抗Rx を介して
接地されている。また、差動増幅器13からの出力は反
転増幅器14の(−)端子に入力され、(+)端子は接
地されている。そして、反転増幅器14の出力が増幅器
6aへ入力されるものである。
Next, the bias correction circuit 10 'shown in FIG. 8 will be described. As shown in FIG. 8, the bias correction circuit 1
0'is composed of a differential amplifier 13 and an inverting amplifier 14. At the (−) terminal of the differential amplifier 13, information (x
t + yi) is input, and the (+) terminal is grounded via a resistor Rx. The output from the differential amplifier 13 is input to the (−) terminal of the inverting amplifier 14 and the (+) terminal is grounded. Then, the output of the inverting amplifier 14 is input to the amplifier 6a.

【0051】このバイアス補正回路10′の動作は、情
報(xt +yi )が、差動増幅器13の(−)端子に入
力され、(+)端子には抵抗Rx によって情報の値に応
じた電圧(これがバイアス成分に相当する電圧となる)
が印加された状態となるため、その差分が負の値で出力
され、更に、反転増幅器14の(−)端子にその出力が
入力され、反転されて反転増幅器14から出力されるも
のである。
In the operation of the bias correction circuit 10 ', information (xt + yi) is input to the (-) terminal of the differential amplifier 13, and a voltage ((+) terminal corresponding to the value of the information is supplied to the (+) terminal by the resistor Rx. This is the voltage corresponding to the bias component.)
Is applied, the difference is output as a negative value, and the output is further input to the (−) terminal of the inverting amplifier 14 and is inverted and output from the inverting amplifier 14.

【0052】つまり、差動増幅器13でバイアス電圧成
分を差し引いた負の情報を得て、反転増幅器14でその
出力を反転させて正の情報(バイアス成分を取り除いた
出力)を得るものである。
That is, the differential amplifier 13 obtains negative information from which the bias voltage component is subtracted, and the inverting amplifier 14 inverts its output to obtain positive information (output without the bias component).

【0053】また、図6同様に、別の実施例のカオスニ
ューロン回路を図9に示すような構成とすることも可能
である。図9は、図4のカオスニューロン回路をベース
に、図6同様に、遅延回路8と増幅器6aとの間に外部
入力(yi )を加え、更に増幅器6aの入力段にバイア
ス補正回路10′を設けたカオスニューロン回路であ
る。
Further, as in the case of FIG. 6, the chaotic neuron circuit of another embodiment can be configured as shown in FIG. FIG. 9 is based on the chaotic neuron circuit of FIG. 4, and similarly to FIG. 6, adds an external input (yi) between the delay circuit 8 and the amplifier 6a, and further adds a bias correction circuit 10 'to the input stage of the amplifier 6a. This is a chaotic neuron circuit provided.

【0054】図6及び図9の実施例のカオスニューロン
回路によれば、遅延回路8と増幅器6aとの間に外部入
力を加え、増幅器6aの入力段にバイアス補正回路1
0′を設けてバイアス補正を行うようにしているので、
遅延回路8からの帰還出力(xt )に外部入力(yi )
が加えられた情報についてバイアス補正ができるため、
基準電位をより安定化させ、適正なカオス状態を発生さ
せることができる効果がある。
According to the chaotic neuron circuits of the embodiments shown in FIGS. 6 and 9, an external input is added between the delay circuit 8 and the amplifier 6a, and the bias correction circuit 1 is added to the input stage of the amplifier 6a.
Since 0'is provided for bias correction,
External input (yi) to the feedback output (xt) from the delay circuit 8
Since the bias can be corrected for the added information,
There is an effect that the reference potential is further stabilized and an appropriate chaotic state can be generated.

【0055】また、図9のカオスニューロン回路によれ
ば、帰還出力(xt )に外部入力(yi )が加えられた
情報についてバイアス補正を行うのに加えて、周波数調
整回路9により外部入力信号に同期した基準振動の信号
を得ることができるようにしているので、外部入力信号
と基準振動数との同期をとることによって純粋なカオス
状態の中に外部入力信号を取り込むことができる効果が
ある。
Further, according to the chaotic neuron circuit of FIG. 9, in addition to performing the bias correction for the information in which the external input (yi) is added to the feedback output (xt), the frequency adjusting circuit 9 converts the external input signal into the external input signal. Since the synchronized reference vibration signal can be obtained, the external input signal can be taken into a pure chaotic state by synchronizing the external input signal with the reference frequency.

【0056】[0056]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、基準振動
の信号を基準振動発生回路から発生させ、この基準振動
の信号を遅延フィードバック回路を有する増幅器を介し
て加減算器の一方の入力に入力し、加減算器から出力さ
れた帰還信号を遅延回路で遅延させ、遅延させた帰還信
号をバイアス補正回路でバイアス補正を行い、更にバイ
アス補正された帰還信号に外部入力が加えられた信号が
上記加減算器の他方の入力に入力され、この加減算器か
らの出力をカオスニューロン回路の出力とするカオスニ
ューロン回路としているので、基準振動発生回路から発
生する基準振動の信号を遅延フィードバック回路を有す
る増幅器で振幅がゆれている状態の信号とし、このゆれ
ている状態の信号と、遅延回路を介したフィードバック
による帰還信号に外部入力が加えられた信号との差分を
加減算器で取り、高次のカオス状態の信号を出力するも
のであるから、高次のカオスニューロン回路を簡易に実
現でき、更に遅延された帰還信号のバイアス補正により
基準電位を安定化させることができる効果がある。
According to the first aspect of the present invention, the reference vibration signal is generated from the reference vibration generating circuit, and the reference vibration signal is input to one input of the adder / subtractor via the amplifier having the delay feedback circuit. The feedback signal that is input and output from the adder-subtractor is delayed by the delay circuit, the delayed feedback signal is bias-corrected by the bias correction circuit, and the bias-corrected feedback signal to which an external input is added is the above-mentioned signal. Since the output of the adder / subtractor is input to the other input of the adder / subtractor and used as the output of the chaotic neuron circuit, the reference oscillation signal generated by the reference oscillation generating circuit is output by the amplifier having the delay feedback circuit. A signal with a fluctuating amplitude is used as a signal in this fluctuating state and a feedback signal by feedback through a delay circuit. The difference from the signal to which the partial input is added is taken by the adder / subtractor, and the signal in the higher-order chaotic state is output. Therefore, a higher-order chaotic neuron circuit can be easily realized, and the delayed feedback signal The bias correction has the effect of stabilizing the reference potential.

【0057】請求項2記載の発明によれば、外部入力に
同期した基準振動の信号を増幅器に供給する周波数調整
回路を設けた請求項1記載のカオスニューロン回路とし
ているので、帰還信号のバイアス補正による基準電位の
安定化に加えて、純粋なカオス状態の中に外部入力を取
り込むことができる効果がある。
According to the invention described in claim 2, since the chaotic neuron circuit according to claim 1 is provided with the frequency adjusting circuit for supplying the signal of the reference oscillation synchronized with the external input to the amplifier, the bias correction of the feedback signal is performed. In addition to the stabilization of the reference potential by, there is an effect that an external input can be taken into a pure chaotic state.

【0058】請求項3記載の発明によれば、基準振動の
信号を基準振動発生回路から発生させ、この基準振動の
信号を遅延フィードバック回路を有する増幅器を介して
加減算器の一方の入力に入力し、加減算器から出力され
た帰還信号を遅延回路で遅延させ、遅延させた帰還信号
に外部入力が加えられた信号をバイアス補正回路でバイ
アス補正を行い、更にバイアス補正された信号が上記加
減算器の他方の入力に入力され、この加減算器からの出
力をカオスニューロン回路の出力とするカオスニューロ
ン回路としているので、基準振動発生回路から発生する
基準振動の信号を遅延フィードバック回路を有する増幅
器で振幅がゆれている状態の信号とし、このゆれている
状態の信号と、遅延回路を介したフィードバックによる
帰還信号に外部入力が加えられた信号との差分を加減算
器で取り、高次のカオス状態の信号を出力するものであ
るから、高次のカオスニューロン回路を簡易に実現で
き、更に遅延された帰還信号に外部入力が加えられた信
号のバイアス補正により基準電位をより安定化させるこ
とができる効果がある。
According to the third aspect of the present invention, the reference vibration signal is generated from the reference vibration generating circuit, and the reference vibration signal is input to one input of the adder / subtractor via the amplifier having the delay feedback circuit. , The feedback signal output from the adder / subtractor is delayed by the delay circuit, the external feedback added signal to the delayed feedback signal is bias-corrected by the bias correction circuit, and the bias-corrected signal is added to the adder-subtractor signal. Since the chaotic neuron circuit, which is input to the other input and the output from this adder / subtractor is used as the output of the chaotic neuron circuit, the amplitude of the reference oscillation signal generated from the reference oscillation generating circuit is fluctuated by the amplifier having the delay feedback circuit. Signal of this swinging state and the feedback signal by the feedback through the delay circuit to the external input The difference between the added signal and the added signal is taken by the adder / subtractor, and the higher-order chaotic state signal is output. Therefore, a higher-order chaotic neuron circuit can be easily realized, and the delayed feedback signal is externally input. There is an effect that the reference potential can be further stabilized by the bias correction of the signal added with.

【0059】請求項4記載の発明によれば、外部入力に
同期した基準振動の信号を増幅器に供給する周波数調整
回路を設けた請求項3記載のカオスニューロン回路とし
ているので、帰還信号に外部入力が加えられた信号のバ
イアス補正による基準電位の安定化に加えて、純粋なカ
オス状態の中に外部入力を取り込むことができる効果が
ある。
According to the invention described in claim 4, since the chaotic neuron circuit according to claim 3 is provided with the frequency adjusting circuit for supplying the signal of the reference oscillation synchronized with the external input to the amplifier, the feedback signal has the external input. In addition to the stabilization of the reference potential by bias correction of the signal added with, there is an effect that an external input can be taken into a pure chaotic state.

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

【図1】本発明の一実施例に係るカオスニューロン回路
の構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のバイアス補正回路の具体例を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a bias correction circuit of this embodiment.

【図3】本実施例の変形例のカオスニューロン回路の構
成ブロック図である。
FIG. 3 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit according to a modified example of this embodiment.

【図4】高次カオスの許容範囲を変更できてバイアス補
正ができるカオスニューロン回路の構成ブロック図であ
る。
FIG. 4 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit capable of changing a permissible range of high-order chaos and performing bias correction.

【図5】図4の変形例のカオスニューロン回路の構成ブ
ロック図である。
5 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit according to a modified example of FIG.

【図6】別の実施例のカオスニューロン回路の構成ブロ
ック図である。
FIG. 6 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit according to another embodiment.

【図7】別の実施例のバイアス補正回路10′の具体例
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific example of a bias correction circuit 10 ′ according to another embodiment.

【図8】別の実施例のバイアス補正回路10′の他の具
体例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another specific example of the bias correction circuit 10 ′ according to another embodiment.

【図9】図4のカオスニューロン回路をベースとした別
の実施例のカオスニューロン回路の構成ブロック図であ
る。
9 is a configuration block diagram of a chaotic neuron circuit of another embodiment based on the chaotic neuron circuit of FIG.

【図10】従来のカオスニューロン回路の構成ブロック
図である。
FIG. 10 is a configuration block diagram of a conventional chaotic neuron circuit.

【図11】従来のスイッチ用のクロック発生回路の構成
ブロック図である。
FIG. 11 is a configuration block diagram of a conventional clock generation circuit for a switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スイッチ(SW)、 2…スイッチ(SW)、 3
…加減算器、 4…乗算器、 5…コンパレータ、 6
…増幅器、 7…基準振動発生回路、 8…遅延回路、
9…周波数調整回路、 10,10′…バイアス補正
回路、 11…オペアンプ、 12,13…差動増幅
器、 14…反転増幅器
1 ... Switch (SW), 2 ... Switch (SW), 3
... Adder / subtractor, 4 ... Multiplier, 5 ... Comparator, 6
... Amplifier, 7 ... Reference vibration generating circuit, 8 ... Delay circuit,
9 ... Frequency adjusting circuit, 10, 10 '... Bias correcting circuit, 11 ... Operational amplifier, 12, 13 ... Differential amplifier, 14 ... Inversion amplifier

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの入力の差分をとる加減算器と、遅
延フィードバック回路を備えた増幅器と、基準振動の信
号を発生させる基準振動発生回路と、信号の遅延を発生
させる遅延回路と、バイアス電圧を補正するバイアス補
正回路とを具備し、前記基準振動発生回路から出力され
る基準振動の信号が前記増幅器の入力に入力されるよう
接続され、前記増幅器からの出力が前記加減算器の一方
の入力に入力されるよう接続され、前記加減算器からの
出力が前記遅延回路に入力されるよう接続され、前記遅
延回路からの出力が前記バイアス補正回路に入力される
よう接続され、前記バイアス補正回路からの出力が前記
加減算器の他方の入力に入力されるよう接続され、更に
前記加減算器の他方の入力に外部入力が加えられ、前記
加減算器の出力を回路の出力とすることを特徴とするカ
オスニューロン回路。
1. An adder-subtractor that takes the difference between two inputs, an amplifier that includes a delay feedback circuit, a reference vibration generation circuit that generates a reference vibration signal, a delay circuit that generates a signal delay, and a bias voltage. And a bias correction circuit that corrects the reference vibration signal, the reference vibration signal output from the reference vibration generation circuit is connected to the input of the amplifier, and the output from the amplifier is input to one input of the adder / subtractor. From the bias correction circuit, the output from the adder / subtractor is connected to be input to the delay circuit, and the output from the delay circuit is connected to be input to the bias correction circuit. Of the adder / subtractor is connected to the other input of the adder / subtractor, and an external input is added to the other input of the adder / subtractor to rotate the output of the adder / subtractor. A chaotic neuron circuit characterized by being the output of a path.
【請求項2】 外部入力に同期して基準振動発生回路か
らの基準振動の信号を増幅器に出力する周波数調整回路
を設けたことを特徴とする請求項1記載のカオスニュー
ロン回路。
2. A chaotic neuron circuit according to claim 1, further comprising a frequency adjusting circuit for outputting a reference vibration signal from the reference vibration generating circuit to an amplifier in synchronization with an external input.
【請求項3】 2つの入力の差分をとる加減算器と、遅
延フィードバック回路を備えた増幅器と、基準振動の信
号を発生させる基準振動発生回路と、信号の遅延を発生
させる遅延回路と、バイアス電圧を補正するバイアス補
正回路とを具備し、前記基準振動発生回路から出力され
る基準振動の信号が前記増幅器の入力に入力されるよう
接続され、前記増幅器からの出力が前記加減算器の一方
の入力に入力されるよう接続され、前記加減算器からの
出力が前記遅延回路に入力されるよう接続され、前記遅
延回路からの出力が前記バイアス補正回路に入力される
よう接続され、前記バイアス補正回路からの出力が前記
加減算器の他方の入力に入力されるよう接続され、更に
前記遅延回路と前記バイアス補正回路との間に外部入力
が加えられ、前記加減算器の出力を回路の出力とするこ
とを特徴とするカオスニューロン回路。
3. An adder / subtractor that takes the difference between two inputs, an amplifier that includes a delay feedback circuit, a reference vibration generation circuit that generates a reference vibration signal, a delay circuit that generates a signal delay, and a bias voltage. And a bias correction circuit that corrects the reference vibration signal, the reference vibration signal output from the reference vibration generation circuit is connected to the input of the amplifier, and the output from the amplifier is input to one input of the adder / subtractor. From the bias correction circuit, the output from the adder / subtractor is connected to be input to the delay circuit, and the output from the delay circuit is connected to be input to the bias correction circuit. Is connected to the other input of the adder / subtractor, and an external input is further added between the delay circuit and the bias correction circuit, A chaotic neuron circuit characterized in that the output of the subtractor is used as the output of the circuit.
【請求項4】 外部入力に同期して基準振動発生回路か
らの基準振動の信号を増幅器に出力する周波数調整回路
を設けたことを特徴とする請求項3記載のカオスニュー
ロン回路。
4. The chaotic neuron circuit according to claim 3, further comprising a frequency adjusting circuit for outputting a reference vibration signal from the reference vibration generating circuit to an amplifier in synchronization with an external input.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102567784A (en) * 2010-12-08 2012-07-11 国际商业机器公司 Integrate and fire electronic neurons

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