SU414823A3 - - Google Patents

Description

ОБУЧАЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ОБРАЗЦОВ

1

Изобретение относитс  к обучающимс  машинам дл  распознавани  образов, в частности к их разновидности, обладающей способностью самообучатьс .

Обучающеес  устройство такого типа обычно имеет в своем составе логическую схему с адаптацией, котора  обладает способностью самообучатьс , заключающейс  в том, что выход, удовлетвор ющий заданному состо нию , может быть получен дл  каждого входного состо ни , в результате чего после обучени  на каждое входное состо ние будет получена правильна  реакци  устройства. При необходимости может быть произведено повторное обучение, чтобы получить новую реакцию на выходе мащины в ответ на новое входное состо ние.

На фиг. 1 показана основна  структурна  схема обучающегос  устройства рассмотренного типа, котора  состоит из множества весовых элементов А, В, С..., обладающих соответствующими весовыми коэффициентами Wi, W2, Wz . . . , в качестве которых могут выстунать, например, напр жени ; сумматора D, схемы нрип ти  решени  Е, выходной клеммы Г, клеммы G, на которую подаетс  нужный выходной сигнал, и обучающейс 

схемы управлени  Н. На соответствующие весовые элементы А, В, С... поступает р д входных сигналов .Yi, Х, Аз..., а па схему прин ти  рещени  - пороговое значение WaВ .ходные сигналы Al, Xz, Х-,... могут принимать одно из значений либо «1 или «О, либо одно из значений «-|-1 или «-1. Входные сигналы Ль Xz, Хз... умножаютс  па весовые коэффициенты соответствующих весовых элементов .4, В, С..., а произведепи  складываютс  с помощью сумматора D. Полученна  сумма сравниваетс  в схеме прин ти  решени  с пороговым значением 1170, в результате чего на выходе схе.мы Б по вл етс  сигнал «-}-1 или «-1, когда сумма соответственно больще или меньше порогового значенн  We

Если действительный выходной сигнал при определенном входном состо нии равен «+1,

а необходимый выходной сигнал равен «-1, обучающа с  схема управлени  Я корректирует весовые коэффициенты до тех пор, пока онп пе уменьшатс  таким образом, чтобы на выходе была «-1. Эта операци  повтор етс  дл  всех входных ситуаций, кажда  из которых онредел етс  р дом чнсел. Таким образом, все входные ситуации можно раз3

бить на две категории, составл ющие lijiacc 1 и класс 2.

Однако в таком устройстве в процессе обучени  в основном функций раснозиавани  ложитс  на человека, в результате чего период обучени  слишком удлин етс . Кроме того, нз-за того, что в нроцессе обучени  схема прин ти  ренгеии  работает по приннину «одни исход из двух воз;можных, нельз;. ожндать нолучени  правильного решени  на этане раснознавани , когда вход.на  снтуанн  немного отличаетс  от TimoBoii ситуации.

Целью изобретенн   вл етс  устранение этих недостатков, т. е. повышение иа.дежностп распознавани .

Эта цель достнгаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок входной информан нн, блок выбора весовых коэффициеиюв, сумматор, блок прин ти  решени , блок нам ти С1аи.л,артнь1х снтуан.ий, входы которого соедииены с выходами блока ()ра входиой Н1формацнн, а выходы - с соответстпуюигнми вход,ами его, генератор заиуска10Н1,их импульсов, св занный с cooTBeTCTHyioHUiM входом блока пам ти стандартных ситуаций, и генератор импульсов обучени , ОД1Н1 вход которого подключен к выходу блока п|)И11 ти  решеии , а выходы - к соо1ветст 5у1ои,им входам блока выбора весовых коэффициеитов, донолннтсльио введены блок выбора порога, однн вход которого св зан с соответствуюниш выходом блока пам ти стандартных ситуаций и другим входом генератора имиульсов обучени , другой вход - ко входу yciaiioBKn порога устpoiic1ва , а выход - к coo iieiuiByiOH,eMy входу блока ирин тн  решени .

На фиг. 1 нрнведена блок схема, от)ажа10Ш;а  основную структуру обучающегос  уст ройства дл  раснозмаваии  образов; на фиг. 2 приведе 1а блок схема варианта нредложеииого ycTiioiicTBa; на 4)иг. 3-6, 8 приведены нрииципиальиые схемы отдельных узлов обучающегос  устройства, изображенного на фиг. 2; на фиг. 7 а и 76 показаны характеристики , отражающие работу отдельных узлов схемы, показанной на фиг. 6.

Устройс1во работает следующим образом.

На соответствующ.ие входные клеммы 1-3 подаетс  несколько входных сигналов, которые фиксируютс  в блоке выбора входно; информации 4 в течеиие необхо.днмого промежутка времеин. В качестве схем, составл ющнх блок 4, могут быть исиользованы лгультивибраторы с двум  устойчивыми состо ни ми . Несколько схем 5, 6 и 7 переключени  весовых коэффициентов образуют блок выбора весовых коэффициентов 8 и иредиазначены дл  умножени  выходов блока 4 на соответствуюнще весовые коэффициенты liV,, 1Ур и IFv. На клеммы 1-3 поступают сигналы в виде «1 или «О. Эги сигналы умножаютс  на соответствующие весовые коэффнцнеиты в блоке выбора весовых коэффициентов 8.

4

Блок нам ти стан.дартиых ситуаций9последовательно заномниает выходные сигиалы мультивибраторов блока 4 и. одиовремеино пронзводит последовательно ,.з.а.п.9М1шание ожидаемых выходных сигнало.в.-притйновых ситуаци х, ноступаюи их с к.дем.мы 10.- Генератор заиускаюш,их импульсов 11. .управл ет записью в блоке пам тн 9 и счйтываинем из него входных ситуаций в нронессе обучени 

на осиовании сигнала, ноступающего на генератор 11 от клеммы ручной подачнсигнала 12 илн же на оеновапни выхо.диого С1;гнала, вырабатываемого генератором И1 нульсов обучени  13.

CyMj.iaiop 14 суммирует взвешенные значени  сигнала, ностунаюшие с В{,ходов схем переключени  весовых козффии.не1Г1Ов 5-7. Р; блоке нрнн гн  реи.1ени  15 производитс  сравиеьие выходного сигнала сумматора 14 с

пороговым значением Wч . акнм образом, пыходиой сигнал «-| I ио вл етс  на выходиг )й клемме 1G, когда эта сумма больите иорогового значени  U(-) , а сигнал «О - когда сумма меньше порогового значенн  W(t. Блок

вьбора порога 17 подает на б.пок прин тие peuieHHii 15 пороговое значение WH , соответciByiontec- не(;бходнмо выходному сигналу, кото| )ый нршшмает значение «|-1 или «О, нодаваемому с выходной клеммы 18 блока

пам ти 9 во врем  обучени , в то врем  как в ироиессе раснозиавлии  пороговое зиачеиие

W()t подаваемое на вход блока выбо|за порога 17, неносредствешю подаетс  на блок прин тн  решеии  15.

1ене1)атор пмнульсов обучени  13 сравнивает де1 1СТВ11тельиьи1 выходной сигнал, ноетупаюнин на клемлгу 16 в нроцессе обучени , с необходимым выходным сигналом, ноступаюш ,им с выходной клеммы 18 блока 9 и подает носле;|.овател11иость имиульсов обучени  на схем|.5| 1ереключеии  весовых коэффициентов 5-7 блока 8. Нрн этом измеиеине весовых коэффициентов иронсходит только тогда, когда действительное значение сигнала на выходе устройства ие совпадает с нужным сигналом на выходе блока пам ти 9. Сигнал управлени  уменьшением весовых коэффициентов, сигнал управлеин  их увелнчением и и шyльc

обучени-л иоступагот па соответствуюш.ие выходные клеммы 19, 2и и 21 (см. фиг. 5) генератора цлшу. обучепи  13.

На фиг. 3 показан блок пам ти стаи.дартиых ситуаций 9. 1 ункци  блока пам ти 9, как

было описано выше, состоит в запоминаиии тииовых ситуаций и требуемых выходных снгналов дл  этих ситуаций. Нри запоминании типовых ситуаций и необходимых выходных сигналов нереключатель 22 неребрасываетс  к зажимам а н Ь. В результате на управл юидие электроды к.-иочевых транзисторов 23-26 подаетс  нанр женне - Е, и они открываютс . Необходимый выход юй сигнал, поступающий на схему с кле.ммы 10, занисываетс  через транзистор 23 блока пам ти в

fu&.TS

vz8