Конференции ИВТ СО РАН

Тезисы докладов

Научно-инновационный конкурс «У.М.Н.И.К.»

Рассматривается новая биоподобная нейронная сеть с многоуровневой многозначной логической обработкой информации на основе нейронов (ЭМ-нейронов) с дополнительными каналами обмена информации посредством электромагнитного (ЭМ) поля [1].

Нейронная сеть отличается от известных тем, что аксон каждого нейрона сети выполнен в виде цепочек последовательно включенных радиоимпульсных автогенераторов со схемами самогашения и схем выделения огибающей радиоимпульса [2]. Цепь аксона запускается импульсами с выхода частотно-модулированного генератора, частота которого определяется входной информацией соответствующего нейрона. Такая конструкция аксона позволяет организовать процесс взаимодействия между нейронами сети двумя путями одновременно: традиционными проводными аксон-синаптическими связями и дополнительными, беспроводными (посредством ЭМ поля), аксон-аксонными связями.

Взаимодействие между аксонами посредством ЭМ поля рассматривается как процесс глобальной синхронизации распределенной системы импульсной фазовой автоподстройки частоты. Нелинейная динамика такой системы описывается многомерным отображением окружности [3], стационарными точками которого являются предельные циклы. В вычислительном плане эти стационарные точки (предельные циклы) рассматриваются как пороги многовходовых элементов многозначных логик, выходом которых является суммарный спектр излучения ансамбля ЭМ-нейронов, находящихся в состоянии взаимной фазовой синхронизации [4].

Многократные экспериментальные проверки простейших сетей из 2-х ЭМ-нейронов (двухвходовых элементов) демонстрируют число порогов в пределах 12-16 в зависимости от уровня внешнего шумового ЭМ поля [3]. Характерной особенностью пространства стационарных точек одномерного (для 2-х ЭМ-нейронов) отображения окружности является его зеркальная симметрия относительно устойчивой точки 1/2 (предельного цикла кратности 2) на интервале [0, 1) с топологически тождественными точками 0 и 1. Такая структура пространства состояний многозначного логического элемента хорошо согласуется с реализацией функций многозначных логик нечетной значности: 3, 5, 7, 9, 11 (а при снижении шума - и выше).

Таким образом, рассматриваемая нейронная сеть позволяет существенно ускорить обработку информации и за счет информационного взаимодействия нейронов посредством ЭМ поля, и за счет реализации алгоритмов многозначных логик.

Литература
1. Шевченко К. Н., Шевченко Н. В., Шульгин Б. В. Модель нейронной сети с дополнительным каналом обмена информацией между нейронами // Проблемы спектроскопии и спектрометрии: межвузовский сборник научных трудов, г. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. Вып. 22, стр. 163-176, http://epd.ustu.ru/bionet/.
2. Шевченко К. Н., Шевченко Н. В., Шульгин Б. В. Модель нейронной сети. // Заявка 2006115706 РФ. Заявл. 06.05.2006. Решение о выдаче патента, письмо ФГУ ФИПС от 11.05.2007.
3. Шевченко К. Н., Шевченко Н. В. Модель биоподобной нейронной сети с полевой обработкой информации // Всероссийская научно-техническая конференция "Информационные и управленческие технологии в медицине". Тезисы докладов, г. Пенза, 2007, стр. 63-65.
4. Черепанов А. Н., Шевченко К. Н., Шевченко Н. В. Многофункциональный модуль. // Заявка 2007104885 РФ. Заявл. 08.02.2007.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск