РАЗЛИЧНЫЕ СВЯЗАННЫЕ КОЛЬЦЕВЫЕ СЕТИ ИЗ НЕЙРОНОВ Nvc, ВВЕДЕНИЕ ПОНЯТИЙ НЕЙРОНЫХ СВЯЗАННЫХ СЕТЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНТЕРФЕЙСНЫХ ДАТЧИКОВ

THE DIFFERENT ASSOCIATED RING NETWORK OF NEURONS Nv_c, THE INTRODUCTION OF CONCEPTS RELATED NEURAL NETWORKS IN DEPENDING ON THE SENSORS INTERFACES

Ernesto Zholondiyevsky

graduate student, PEE HPE “Tolyatti management academy”,

Russia, Tolyatti

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается непосредственное управление оптически связанными кольцевыми сетями из нейронов Nv_c, реализация на их основе стимульно-реактивных BEAM роботов, предполагается дальнейшее использование стимульно-реактивных устройств в качестве симбиотических роботов. Вводится понятия аксонных и дендритных интерфейсов первого уровня.

ABSTRACT

This article discusses the direct control of optically coupled ring networks of neurons Nv_c, implementation on the basis of their stimulus – jet BEAM robots, is expected to further the use of stimulus – jet devices as a symbiotic robots. Introduces the concept of axonal and dendrites’ interfaces of the first level.

Ключевые слова: Nv_c нейроны; нейронные кольцевые цепи; BEAM робот; стимульно-реактивные устройства; симбиотический робот; аксонный и дендритный интерфейсы первого уровня.

Keywords: Nv_C neurons; neural ring circuits; BEAM robot; stimulno - reactive devices; symbiotic robot; axonal and dendrites interface of the first level.

Ранее в статьях «Поведенчески ориентированные схемы BEAM роботов, введение понятий Nv и Nu нейронов в зависимости от типа входных цепей» и «Схемы петлевых сетей из Nv_c , Nv_L нейронов, введение понятий ведущая и ведомая двуядерная схема» мы уже рассматривали схемы, построенные на основе нейронных цепей, характеристики нейронов в зависимости от использования типа входных цепей. В данной статье мы рассмотрим различные типы связанных сетей в зависимости от применяемых датчиков, ранее мы рассматривали оптически связанную сеть из двух нейронов Nv_C. Для того что бы понять, как в этих условиях работает нейронная сеть мы рассмотрим работу ОСС из двух нейронов Nv_C во взаимодействии с модулем инжектора сигнала, а так же его подключение на Рисунке 1 показан способ подключения МИС в ОСС из двух нейронов Nv_C.

Рисунок 1. ОСС из двух нейронов Nv_C с МИС

Полная схема ОСС, собранная из четырех независимых модулей, показана на Рисунке 1. Здесь предусмотрена возможность монтажа IR приемника и передатчика в любой удобном месте на шасси робота, с любой выбранной функцией детектирования. При «зависании» нейронной цепи после срабатывания пары IR датчиков срабатывает модуль инжектора сигнала, своего рода электронный стимулятор. В статье «Модуль инжектора сигнала в оптически связанных кольцевых сетях из нейронов Nv_c, дендритный интерфейс первого уровня в МИС» мы уже рассматривали ограниченную чувствительность в зависимости от интенсивности окружающего инфракрасного излучения, для данных типов схем. Мы так же рассматривали, каким образом с помощью демпферного датчика освещенности можно доработать чувствительность IR приемник в зависимости от интенсивности окружающего инфракрасного излучения.

На Рисунке 2 показано применение модуля инжектора сигнала для другого типа сети – магнитно связанной сети из двух нейронов Nv_C. В данном случае сеть срабатывает при обнаружении магнитного поля, это свойство можно использовать при детектировании магнитного поля, либо при обнаружении робота «чужого роя».

Рисунок 2. МИС в Магнитно Связанной Сети из двух нейронов Nv_C

У данной схемы есть существенный недостаток, нет визуального контроля зависания магнитно связанной нейронной сети и срабатывания МИС. На Рисунке 3 Показана доработанная схема МИС, причем данную схему можно использовать и как информационный маяк, и как МИС для другой универсально связанной нейронной сети.

Рисунок 3. МИС с системой индикации на нейроне Nu_R

Система индикации на основе тормозящего нейрона Nu_R, позволяет определить в каком состоянии находится МИС и возможность перезапуска для второй нейронной цепи используемой независимо от первой.

Однако существует возможность использовать один МИС на несколько универсально связанных нейронных сетей, применяемых в одном роботе. Например, если две ОСС на двух нейронах Nv_C с элементами IR приемника и передатчика, установлены в одном роботе, и у нас есть необходимость, чтобы обе схемы были синхронизированы и находились в рабочем состоянии без «зависаний». Однако, как только одной ОСС на двух нейронах Nv_C получает сигнал, есть необходимость, чтобы оба МИС отключились. Кроме того, использование одной схемы МИС для нескольких нейронных цепей сокращает элементную базу, что критично для BEAM роботов и с точки зрения питания и с точки зрения миниатюрности, веса, потребляемой мощности. Схема модуля инжектора сигнала может быть адаптирована так, что она будет запускать две или больше универсально связанные нейронные цепи как показано на Рисунке 4, но только тогда, когда все находятся в не рабочем режиме, то есть не получают никаких сигнальных импульсов.

Рисунок 4. Модуль инжектора сигнала для нескольких УСС из нейронов Nv_C

В схеме, показанной на Рисунке 4, вместо подключения сигнала «Вход ОСС» через резистор R3, мы коммутируем его через диоды D1 и D2 на вход нейрона Nv_C3. Когда все подключенные универсально связанные сети из нейронов Nv_C неактивны, то на коммутируемые «Вход ОСС» подаются высокие уровни сигнала, диоды D1 и D2 предотвращают влияние этих сигналов на модуль инжектора сигнала. МИС работает в нормальном режиме, и периодически посылает импульсы с выхода «Сигнал Перезапуск» ко всем подключенным к МИС УСС из нейронов Nv_C. Диоды D1 и D2 препятствуют взаимодействию всех коммутируемых УСС из нейронов Nv_C друг с другом.

Как только любая УСС из нейронов Nv_C возобновляет работу, или начинает получать сигнал от передатчика, она начинает выдавать сигнал низкого уровня, который инициирует на выходе нейрона Nv_C3 высокий уровень сигнала и препятствует тому, чтобы модуль инжектора сигнала работал. Такая коммутация входов позволяет любому числу УСС из нейронов Nv_C совместно использовать модуль инжектора сигнала. Таким образом, можно коммутировать УСС из нейронов Nv_C с различными частотами импульсов, как показано на Рисунке 5.

Рисунок 5. Многоархитектурный робот с несколькими УСС и одним МИС

Многоархитектурные схемы УСС из нейронов Nv_C, показанные на Рисунке 5, синхронизируются друг с другом, посредством МИС в этом случае они срабатывают одновременно высокой частотой импульсов. Это свойство можно использовать для отслеживания, информации о приемнике или указать, отражен ли сигнал или получен от другого робота. Функционал такого робота расширен за счет двух независимых кольцевых нейронных структур. Причем реагирование кольцевых нейронных структур на изменяющиеся внешние условия происходят независимо друг от друга, что очень важно для BEAM робота действующего в неоднородных условиях.

Список литературы:

1. Жолондиевский Э.Р. Поведенчески ориентированные схемы BEAM роботов, введение понятий Nv и Nu нейронов в зависимости от типа входных цепей. // Технические науки от теории к практике – по материалам LVI международной научно практической конференции: научное издание / Э.Р. Жолондиевский – СибАК.: сб. статей № 3 Новосибирск, 2016. – С. 130–142.
2. Кацман М.М. Электрические машины и электропривод автоматических устройств: учеб. для техникумов / М.М. Кацман. – М.: Высшая школа, 1987. – 335 с.
3. Кенио Т. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами: научное издание / Т. Кенио; Пер. с англ. А.Ю. Черкашина. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 184 с.
4. Brooks R.A. A robust layered control system for a mobile robot. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://beam-robot.ru/library/publishing/A_Robust_Layered_Control_System_For_A_Mobile_Robot_%28Brooks_1985%29.pdf (Дата обращения: 17.06.16).
5. Brooks R.A. Intelligence without Reason. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://beam-robot.ru/library/publishing/A_Robust_Layered_Control_System_For_A_Mobile_Robot_%28Brooks_1985%29.pdf (Дата обращения: 14.05.16).
6. Tilden M.W. Living Machines. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://beam-robot.ru/library/publishing/Living_machines_%28Tilden_1994%29.pdf (Дата обращения: 21.04.16).
7. Tilden M.W. The Design of “Living” Biomech Machines: How low can one go? – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://beam-robot.ru/library/publishing/The_Design_of_Living_Biomech_Machines_-_How_low_can_one_go_%28Tilden_1997%29.pdf (Дата обращения: 18.04.16).