SU796870A1 - Device for simulating neuron system of spatial recognition of images - Google Patents
Device for simulating neuron system of spatial recognition of images Download PDFInfo
- Publication number
- SU796870A1 SU796870A1 SU792739218A SU2739218A SU796870A1 SU 796870 A1 SU796870 A1 SU 796870A1 SU 792739218 A SU792739218 A SU 792739218A SU 2739218 A SU2739218 A SU 2739218A SU 796870 A1 SU796870 A1 SU 796870A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- neural
- group
- elements
- recognition
- recognition unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
Description
1one
Устройство относитс к бионике и предназначено дл моделировани нейронных сетей пространственного распознавани образов, а также может найти применение в устройствах след щих систем.The device relates to bionics and is intended for modeling neural networks of spatial pattern recognition, and can also find application in devices of tracking systems.
Известно устройство дл моделировани нейронной сети, содержащее нейроподобные элементы, расположенные .в виде однородного сло , причем выход каждого нейроподобного элемента через цепь.обратной св зи соединен с его возбуждающим входом, который подключен к тормоз щим входам соседних нейроподобных элементов. Устройство может быть использовано дл опознавани формы некоторого набора непрерывных сигналов, каждый из которых мен етс в определенном диапазоне l.A device for simulating a neural network is known, which contains neural-like elements arranged in a uniform layer, with the output of each neural-like element through a chain. Reverse connection is connected to its excitatory input, which is connected to the inhibitory inputs of the adjacent neural-like elements. The device can be used to recognize the shape of a set of continuous signals, each of which varies in a certain range of l.
Недостаток известного устройства заключаетс в необходимости настройки в каждом случае по какому-то известному сигналу и повторени настройки дл каждого сигнала.A disadvantage of the prior art is the need to tune in each case for some known signal and repeat the tune for each signal.
Устройство не приспособлено дл распознавани пространственного перемещени образов.The device is not adapted to recognize the spatial movement of patterns.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл моделироваНИН нейрона, содержащее преобразователи частоты в напр жение, сумматор, блок сравнени , преобразователь напр жени в частоту, формирователь импульсов, элементы задержки 2.The closest to the present invention is a device for simulating neuron simulators containing frequency converters to voltage, an adder, a comparison unit, a voltage to frequency converter, a pulse shaper, delay elements 2.
Недостатком данного устройства вл етс невозможность моделировать динамику пространственного распознавани образов.The disadvantage of this device is the inability to model the dynamics of spatial pattern recognition.
Цель изобретени - повышение точности моделировани пространственного распознавани образов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling spatial pattern recognition.
Указанна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее нейро5 подобный элемент, введены источник входных сигналов параллельно соединенных блоков .распознавани / каждый из которых /состоит кз трех групп нейроподобных элементов,причем кажда This goal is achieved by the fact that a source of input signals of parallel-connected recognition units (each of them) consists of three groups of neural-like elements, each
0 перва группа нейроподобных эле- ментов каждого блока распознавани содержит четыре нейроподобных элемента, все входы всех нейроподобных элементов первой грудпы 0 the first group of neural-like elements of each recognition block contains four neural-like elements, all the inputs of all the neural-like elements of the first cluster
5 каждого блока р аспознавани подключены к соответствующим выходам источника входных сигналов, втора группа нейроподобных элементов каждого блока распознавани содержит два 5 each recognition unit is connected to the corresponding outputs of the input source, the second group of neural-like elements of each recognition unit contains two
0 нейроподобных элемента, выход первоГО нейроподобного элемента первой группы каждого блока распознавани , кроме п того, подключен к возбуждающим входам первого и второго нейрополобного элемента второй группы соответствукнцего блока распознавани выход второго нейроподобногй элемента первой группы каждого блока распознавани , кроме п того, подключен к тормозным входам первого нейроподобного элемента второй группы соответствующего блока распознавани , выход Третьего нейроподобного элемента первой группы каждого блока распознавани , кроме п того, подключен к тормозному входу первого и возбуждающему входу второго нейроподобного элемента второй группы соответствующего блока распознавани , выход четвертого нейроподобного элемента.первой группы каждого блока распознавани /кроме п того/ подключенК возбуждающему входу первого и тормозному входу второго нейроподобного элемента второй группы соответствующего блока распознавани , треть группа нёйррподобных элементов каждого блока распознавани содержит четыре нейроподобных элемента, выход первого нейроподобного элемента второй групп каждого блока распознавани соединен с возбуждающим и тормозным входами первого и второго нейроподобного элемента третьей группы соответствующего блока распознавани , выход второго нейроподобного элемента второй группы каждого блока распознавани соединен с возбуждающим и тормозным входами третьего и четвертого нейроподобного элемента третьей группы соответствующего блока распознавани выхода всех нейроподобных элементов первой группы п того блока распознавани соединены с входами дополнительного нейроподобного элемента, выход которого подключен к входам первого и второго нейроподобных элементов второй группы п того блока распогнавани .0 neural-like elements, the output of the first neural-like element of the first group of each recognition unit, besides the fifth, is connected to the excitation inputs of the first and second neural-shaped element of the second group of the corresponding recognition block, the output of the second neuro-like element of the first group of each recognition unit, except the fifth, is connected to the brake inputs the first neural-like element of the second group of the corresponding recognition unit, the output of the Third neural-like element of the first group of each recognition unit Vani, in addition, is connected to the brake input of the first and exciting input of the second neural-like element of the second group of the corresponding recognition unit, the output of the fourth neural-like element. The first group of each recognition unit / except the fifth / connected to the exciting input of the first and brake input of the second neural-like element of the second group the corresponding recognition unit, the third group of neyrr-like elements of each recognition unit contains four neural-like elements, the output of its first of the similar element of the second group of each recognition unit is connected to the exciting and inhibitory inputs of the first and second neural-like elements of the third group of the corresponding recognition unit; the output of the second neural-like element of the second group of each recognition unit is connected to the exciting and inhibitory inputs of the third and fourth neural-like elements of the third group of the corresponding recognition unit of all the neural-like elements of the first group of the fifth recognition unit are connected to the inputs, complement a neural-like element, the output of which is connected to the inputs of the first and second neural-like elements of the second group of the fifth unscrambler.
На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 обша схема параллельно включенных блоков распоэнавани } на фиг. 3 - схема нейроподобного элемента первой группы; на фиг. 4 - схема нейроподобного элемента второй группы; .на фиг. 5 - блоксхема нейроподобных элементов второй группы на фиг. б - схема подключени входов нейроподобных элементов первой группы к выводам светочувствительной матрицы. Устройство содержит источник 1 входных сигналов . параллельно включенные блоки распознавани 2, 2, 2з 21,, содержащие группы нейроподобных элементов 3, f3t3s . ...3|(Ивключенный-в один из блоков распознавани дополнительный нейроподобный элемент 3 между и вторым слоем.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 of the overall scheme of parallel connected detection units} in FIG. 3 is a diagram of the neural-like element of the first group; in fig. 4 is a diagram of a neuron-like element of the second group; .on FIG. 5 is a block scheme of neuron-like elements of the second group in FIG. b - a circuit for connecting the inputs of neural-like elements of the first group to the terminals of the photosensitive matrix. The device contains a source of 1 input signals. parallel connected recognition units 2, 2, 2з 21, containing groups of neural-like elements 3, f3t3s. ... 3 | (And included in one of the recognition blocks an additional neural-like element 3 between and the second layer.
Блок распознавани содержит нейроподобные элементы первой группы 3 , нейроподобные элементы второй группы и 3i{2), нейроподобные элементы третьей группы 3 з( 1 ) и 3 (2), выходы блока 4 - 9.The recognition unit contains the neural-like elements of the first group 3, the neural-like elements of the second group and 3i {2), the neural-like elements of the third group 3 of (1) and 3 (2), the outputs of the block 4-9.
Нейроподобный элемент первой группы содержит преобразователи частоты в напр жение возбуждающих входов 10, преобразователь частоты в напр жение тормозного входа 11, сумматор 12 схему сравнени 13, преобразователь напр жени в частоту 14 и формирователь выходных импульсов 15.The neural element of the first group contains frequency converters to the voltage of the excitation inputs 10, a frequency converter to the voltage of the brake input 11, an adder 12, a comparison circuit 13, a voltage converter to the frequency 14, and an output pulse driver 15.
Каждый нейроподобный элемент содержит преобразователи частоты в напр жение возбуждающих входов 10, равное им количество преобразователей , частоты в напр жение тормозных .входов 11, сумматор 12, схему сравнени 13, преобразователь напр жени в частоту 14, формирователь 15 выходных импульсов и блоки 16 задержек .Each neural element contains frequency converters to the voltage of the excitation inputs 10, equal number of converters, frequencies to brake input inputs 11, adder 12, comparison circuit 13, voltage to frequency converter 14, driver 15 output pulses and blocks 16 delays.
Блок схема нейроподобных элементов третьей группы имеет те же обозначени что и втора группа. При необходимости устройство может содержать большее число групп в каждом блоке распознавани . При содержании в блоке большего числа групп все последующие группы состо т из нейроподобных элементов аналогичных нейроподобным элементам третьей группы.The block diagram of the neural-like elements of the third group has the same designations as the second group. If necessary, the device may contain a larger number of groups in each recognition block. With a larger number of groups in a block, all subsequent groups consist of neural-like elements similar to neural-like elements of the third group.
При изображении взаимного расположени подключений входов нейроподобных элементов первого блока распознавани к выходам матрицы дл простоты показано подключение только двух нейроподобных элементов. Места их подключений обозначены соответственно знакгийи + и -. Подключение входов второго блока распознавани аналогично. На фиг. 2 и 3 соответственно показаны подключени входов нейроподобных элементов третьего и четвертого блоков распознавани .When depicting the mutual arrangement of the inputs of the neural-like elements of the first recognition unit to the matrix outputs, for simplicity, only two neural-like elements are shown. The locations of their connections are labeled + and -, respectively. Connecting the inputs of the second recognition unit is similar. FIG. Figures 2 and 3 respectively show the connections of the inputs of the neural-like elements of the third and fourth recognition units.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Выходные сигналы источника сигналов 1 поступают на входы нейроподобных элементов первой группы 3 каждого блока 2 распознавани . При этом если пространственное распределение сигналов на выходе блока 1 распознавани не мен етс , то уровень активности нейроподобных элементов 3 остаетс посто нным, так как общее количество задейственных входов нейроподобных элементов, на которые подаютс сигнсшы, и их весовое отношение не измен ютс . В результате этого через врем t, определ емое общей дл всех блоков 16 задержки характеристики суммы напр жений на выходах преобразователей частоты в напр жение 10 возбуждающих входов и преобразователей 11 тормозных входов нейроподобных элементов .второй группы будут взаимно равны и на инвертирующие и неинвертирующие входы соответствующих сумматоров 12 будут подаватьс равные напр жени , что обуславливает отсутствие сигналов на выходах нейроподобных элементов второй группы. Сигналы на выходах нейроподобных элементов второй группы по в тс лишь, в том случае, если пространственное распределение сигналов на выходах блока 1 будет мен тьс . Изменение пространственного распределени сигналов на выходах блока 1 сопровождаетс либо увеличением общего числа эадейственных входов нейроподобных элементов первой группы, либ изменением их весовых соотношений, либо и тем и другим. При этом,если то или иное изменение пространственного распределени сигналов на выходах блока 1 сопровождаетс увеличением общего числа задейственных входов или увеличением весовых соот ношений, или тем и другим, то активность нейроподобных элементов певой группы возрастает и вследствие этого частота следовани импульсов на входах нейроподобных элементов второй группы непрерывно растет. Это ПРИВОДИТ- к тому, что на выходе преобразователей 10 нейроподобных элементов 32,(1) в данном интервале времени обща сумма напр жений , превышает сумму напр жений на выходах преобразователей 11 тормозных входах, что сопровождаетс по влением напр жени на выходе сумматори 12, В результате на-выходе нейроподобных элементов 32(0 по вл ютс сигналы, которые продолжаютс до тех пор, пока прирост активности на выходах первой группы будет положителен , На выходах же нейроподобных элементов 3-2(2) сигналы будут иметь место лишь в том случае, если прирост активности на выходах перво группы будет отрицателен, так как в нейроподобных элементах 3.(2) сигнала поступают вначале на тормозные входы, а затем через блоки 16 задержки на возбуждающие,The output signals of the signal source 1 are fed to the inputs of the neural-like elements of the first group 3 of each recognition unit 2. Moreover, if the spatial distribution of the signals at the output of the recognition unit 1 does not change, the activity level of the neural-like elements 3 remains constant, since the total number of active inputs of the neural-like elements to which signals are sent and their weight ratio does not change. As a result, over time t determined by the total for all blocks 16 delay characteristics of the sum of voltages at the outputs of the frequency converters to the voltage 10 of the exciting inputs and converters 11 of the brake inputs of the neural-like elements of the second group will be mutually equal to the inverting and non-inverting inputs of the corresponding adders 12 will be supplied with equal voltages, which leads to the absence of signals at the outputs of the neural-like elements of the second group. The signals at the outputs of the neural-like elements of the second group are only in the case of TCS, if the spatial distribution of signals at the outputs of block 1 will change. The change in the spatial distribution of the signals at the outputs of unit 1 is accompanied either by an increase in the total number of essential inputs of the neural-like elements of the first group, or by a change in their weight ratios, or both. At the same time, if one or another change in the spatial distribution of signals at the outputs of block 1 is accompanied by an increase in the total number of operational inputs or an increase in weight ratios, or both, the activity of the neuro-like elements of the left group increases and, as a result, the pulse frequency at the inputs of the neural-like elements of the second The group is continuously growing. This leads to the fact that the output of the converters 10 neural-like elements 32, (1) in this time interval, the total amount of voltages exceeds the sum of the voltages at the outputs of the converters 11 brake inputs, which is accompanied by the appearance of voltage at the output of totalizer 12, V as a result of the neural-like elements 32 (0, signals appear that continue until the increase in activity at the outputs of the first group is positive. At the outputs of the neural-like elements 3-2 (2), the signals will occur only if if a the increase in activity at the outputs of the first group will be negative, since in neural-like elements 3. (2) the signals are first transmitted to the brake inputs and then through the blocks 16 the delays to the exciters,
по вление сигналов на выходах нейроподобных элементов третьей группы возможно лишь в том случае, если частота следовани импульсов на выходах нейроподобных элементов второй группы мен етс в сторону увеличени или уменьшени . Последнее возможно только в случае, если активность нейроподобных элементов первой группы измен етс не равно- мерно , а с ускорением,. ,the appearance of signals at the outputs of the neural-like elements of the third group is possible only if the pulse frequency at the outputs of the neural-like elements of the second group changes in the direction of increase or decrease. The latter is possible only if the activity of the neural-like elements of the first group does not change uniformly, but with acceleration. ,
Таким образом, сигналы на выходе 4 блока 2 будут соответствовать нозрастанию функции, на- выходе 5 убыванию функции, на выходе 6 ускоренному возрастанию функции, наThus, the signals at output 4 of block 2 will correspond to the increase of the function, at output 5 to decrease of the function, at output 6 to an accelerated increase of the function, by
выходе 7 - замедленному возрастанию ФУНКЦИИ, на выходе 8 - ускоренному убыванию функций, на выходе 9замедленному убыванию функции. Сигналы на выходах 4 или 5, при условии отсутстви сигналов на выходах б и 7, и соответственно на выходах 8 и 9, соответствуют линейному возрастанию или убыванию входной функции . При применении устройства в цел х пространственного распозна10 вани образов сигналы на выходах параллельно включенных блоков 2 в соответствии со способом подключени входов первых групп к выходам светочувствительной матрицы эквиваленты output 7 - a slow increase in FUNCTION, at output 8 - an accelerated decrease of functions, at output 9 a slow decrease of the function. The signals at outputs 4 or 5, provided there are no signals at outputs b and 7, and respectively at outputs 8 and 9, correspond to a linear increase or decrease of the input function. When using the device for the spatial recognition of images, the signals at the outputs of parallel-connected blocks 2 in accordance with the method of connecting the inputs of the first groups to the outputs of the photosensitive matrix are equivalent
15 следующим пространственным перемещени м образа.15 following spatial displacement of the image.
На выходах первого блока сигналы несут информацию о фронтальном перемещении образа с учетом ускорени At the outputs of the first block, the signals carry information about the frontal movement of the image, taking into account the acceleration
0 этого перемещени , на выходах второго блока сигналы несут информацию о перемещении образа относительно центра матрицы зрени , на выходах третьего блока сигналы несут информацию о горизонтальном пере5 мещении образа; на выходах третьего блока сигналы несут информацию о вертикальном перемещении образа.0 of this movement, at the outputs of the second block the signals carry information about the movement of the image relative to the center of the matrix of vision, at the outputs of the third block the signals carry information about the horizontal movement of the image; at the outputs of the third block, the signals carry information about the vertical movement of the image.
Перемещени любой сложности соответствуют определенной комбинации Displacements of any complexity correspond to a certain combination.
0 сигналов, характерной, только дл данного перемещени , на выхода х устройства .0 signals, characteristic, only for a given movement, at the outputs of the device.
На выходах п того блока, в который , в цел х распознавани оптичес5 кой плотности образа, введен дополнительный нейроподобный элемент 3 , сигналы будут нести информацию о фронтальном перемещении зрительного образа с низкой оптической плотностью , в то врем как на выходах пер0 вого блока эти сигналы могут отсутствовать . Происходит это по следующей причине. Если оптическа плотность образа низка , то приближение его сопровождаетс не сплошным затем At the outputs of the fifth block, in which, in order to recognize the optical density of the image, an additional neural-like element 3 is introduced, the signals will carry information about the frontal movement of the visual image with a low optical density, while at the outputs of the first block these signals can absent. This happens for the following reason. If the optical density of the image is low, then its approximation is not continuous, then
5 нением пол светочувствительной матрицы , а его участков, при этом участки затемнени по мере приближени образа мен ютс местами. Так как выходы .светочувствительной матрицы 5 by the field of the photosensitive matrix, and its sections, while the areas of darkening as the image approaches, change places. Since the outputs of the light sensitive matrix
0 подсоединены ко входам нейроподобных элементов в равномерном распределении , то фронтальное перемещение образа имеет малую веро тность вызвать непрерывное возрастание акти5 вности нейроподобных элементов первой группы, хот общее число задействованных входов может увеличиватьс . Увеличение подачи сигналов с выхода матрицы в этом случае незначительно и эффект этого увеличеО ни рассеиваетс в сети нейроподобных элементов первой группы. При соответствующей регул ции порога каждого нейроподобного элемента второй группы .можно добитьс , чтобыIf they are connected to the inputs of neural-like elements in a uniform distribution, then the frontal movement of the image has a low probability of causing a continuous increase in the activity of the neural-like elements of the first group, although the total number of inputs may increase. The increase in the supply of signals from the output of the matrix in this case is insignificant and the effect of this increase is not dispersed in the network of neural-like elements of the first group. With appropriate regulation of the threshold of each neural-like element of the second group, it is possible to achieve
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792739218A SU796870A1 (en) | 1979-03-05 | 1979-03-05 | Device for simulating neuron system of spatial recognition of images |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792739218A SU796870A1 (en) | 1979-03-05 | 1979-03-05 | Device for simulating neuron system of spatial recognition of images |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU796870A1 true SU796870A1 (en) | 1981-01-15 |
Family
ID=20816329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792739218A SU796870A1 (en) | 1979-03-05 | 1979-03-05 | Device for simulating neuron system of spatial recognition of images |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU796870A1 (en) |
-
1979
- 1979-03-05 SU SU792739218A patent/SU796870A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7085749B2 (en) | Pulse signal circuit, parallel processing circuit, pattern recognition system, and image input system | |
| US7707128B2 (en) | Parallel pulse signal processing apparatus with pulse signal pulse counting gate, pattern recognition apparatus, and image input apparatus | |
| EP0378158A3 (en) | Neural network image processing system | |
| KR880701416A (en) | Electronic inspection system and inspection method | |
| US4472786A (en) | Analog Gaussian convolver | |
| JP2001523829A (en) | Method and apparatus for detecting and matching signal waveforms that can be changed from part to part within a monotonous and constant trajectory | |
| SU796870A1 (en) | Device for simulating neuron system of spatial recognition of images | |
| US3879706A (en) | Method and device for the automatic selection of chromosome images during metaphase | |
| JP2786275B2 (en) | Optical neural network optical system | |
| JPH02242488A (en) | Image processor | |
| Wagner et al. | Real time computation of moments with acousto-optics | |
| SU742975A1 (en) | Neuron model of processing images | |
| JPH06161586A (en) | Optical neural processor | |
| SU1200304A1 (en) | Device for normalizing brightness of object images | |
| SU796869A1 (en) | Device for simulating neuron of oculomotor center | |
| RU2070334C1 (en) | Optoelectronic neuron network simulator | |
| SU955121A1 (en) | Adding device | |
| JP2551319B2 (en) | Video processing method | |
| SU624240A1 (en) | Arrangement for simulating partial differential equations | |
| SU942071A1 (en) | Image recognition device | |
| SU714354A1 (en) | Adaptive robot control device | |
| SU838326A1 (en) | Method of checking microobject linear dimensions | |
| SU1524073A1 (en) | Method of extracting object image outlines | |
| SU765826A1 (en) | Device for simulating neuron | |
| SU602023A1 (en) | Holographic diagnostic device |