JPH03260759A - Signal processing method and device - Google Patents
Signal processing method and deviceInfo
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- JPH03260759A JPH03260759A JP2058548A JP5854890A JPH03260759A JP H03260759 A JPH03260759 A JP H03260759A JP 2058548 A JP2058548 A JP 2058548A JP 5854890 A JP5854890 A JP 5854890A JP H03260759 A JPH03260759 A JP H03260759A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
妓1じL訪
本発明は、信号処理方法及びその装置、より詳細には、
神経回路網を模倣したニューラルコンピュータに関し、
例えば、文字や図形認識、ロボットなどの運動制御、連
想記憶等に応用して好適なものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a signal processing method and an apparatus thereof, more specifically,
Regarding neural computers that imitate neural networks,
For example, it is suitable for application to character and figure recognition, motor control of robots, associative memory, etc.
災米長生
生体の情報処理の基本的な単位である神経細胞にューロ
ン)の機能を模倣し、さらに、このr神経細胞模倣素子
」 (神経細胞ユニット)をネットワークに構成するこ
とで情報の並列処理をめざしたものが、いわゆるニュー
ラルネットワークである。文字認識や、連想記憶、運動
制御等、生体ではいとも簡単に行われていても、従来の
ノイマン型コンピュータではなかなか達成できないもの
が多い。生体の神経系、特に生体特有の機能、すなわち
並列処理、自己学習等を模倣して、これらの問題を解決
しようとする試みが、計算機シミュレーションを中心と
して、盛んに行われている。Parallel processing of information is possible by imitating the functions of neurons (neurons), which are the basic units of information processing in organisms, and by configuring these neuron mimicking elements (neuron units) into a network. What we are aiming for is a so-called neural network. There are many things, such as character recognition, associative memory, and motor control, that are easily accomplished in living organisms, but are difficult to achieve with conventional Neumann-type computers. Attempts to solve these problems by imitating the nervous system of living organisms, especially functions unique to living organisms, such as parallel processing and self-learning, are being actively conducted mainly through computer simulations.
第5図は、従来のニューラルネットワークのモデルにつ
いて説明するための図で、図中、Aは、1つの神経細胞
ユニットを表し、第6図は、それをネットワークに構成
したもので、A 1 HA 21A、は、それぞれ神経
細胞ユニットを表わす。1つの神経細胞ユニットは、多
数の他の神経細胞ユニットと結合しており、それらから
受けた信号を処理して出力する。第6図の場合、ネット
ワークは階層型であり、神経細胞ユニットA2は、1つ
前の層の神経細胞ユニットA工より信号を受け、1つ先
の層(図中右側)の神経細胞ユニットA。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional neural network model. In the figure, A represents one neuron unit, and FIG. 6 shows it configured into a network, where A 1 HA 21A and 21A each represent a neuron unit. One neuron unit is connected to many other neuron units, and processes and outputs signals received from them. In the case of Fig. 6, the network is hierarchical, and neuron unit A2 receives a signal from neuron unit A in the previous layer, and neuron unit A in the next layer (on the right in the figure) .
へ出力する。Output to.
最初に、第5図に示した神経細胞ユニットAについて説
明すると、1つの神経細胞ユニットと他の神経細胞ユニ
ットとの結合の度合を表すのが、結合係数(T)と呼ば
れているものであり、i番目の神経細胞ユニットとj番
目の神経細胞ユニットの結合係数を、一般に、T、Jで
表す。結合には、相手のニューロンからの信号が大きい
ほど自分の出力が大きくなる興奮性結合と、相手の信号
が大きいほど自分の出力が小さくなる抑制性結合があり
、TtJ>Oが興奮性結合、T 1a < Oが抑制性
結合である。j番目の神経細胞ユニットへの入力は、i
番目の神経細胞ユニットの出力をylとすると、これに
TIJをかけたT14ytとして求められる。First, to explain the neuron unit A shown in Figure 5, the coupling coefficient (T) represents the degree of coupling between one neuron unit and another neuron unit. Generally, the coupling coefficients between the i-th neuron unit and the j-th neuron unit are expressed as T and J. There are two types of connections: excitatory connections, where the larger the signal from the other neuron, the larger the neuron's own output, and inhibitory connections, where the larger the signal from the other neuron, the smaller the own output. TtJ>O is the excitatory connection, T 1a < O is an inhibitory bond. The input to the jth neuronal unit is i
If the output of the th neuron unit is yl, it is obtained as T14yt, which is multiplied by TIJ.
前述のように、1つの神経細胞ユニットは多数の神経細
胞ユニットと結合しているので、それらのユニットに対
するTLjyIを足し合わせたもの、すなわち、ΣTL
JyIが、ネットワーク内における1つの神経細胞ユニ
ットへの入力となる。これを内部電位と言い、uJで表
す。As mentioned above, one neuron unit is connected to many neuron units, so the sum of TLjyI for those units, that is, ΣTL
JyI becomes the input to one neuronal unit within the network. This is called the internal potential and is expressed in uJ.
u、1=ΣTIJy1 (1)
次に、この入力を非線形処理することで、その神経細胞
ユニットの出力とする。ここで用いる非線形関数を神経
細胞応答関数と呼び、次に示すような、シグモイド関数
f(x)を用いる。u, 1=ΣTIJy1 (1)
Next, this input is subjected to nonlinear processing to become the output of that neuron unit. The nonlinear function used here is called a neuron response function, and a sigmoid function f(x) as shown below is used.
f (x)=1/ (1+e−”)
(2)第7図は、このシグモイド関数を示す図である。f (x)=1/ (1+e-”)
(2) FIG. 7 is a diagram showing this sigmoid function.
上記神経細胞ユニットを、第6図に示すような、ネット
ワークに構成し、各結合係数を与え、式(1)、(2)
を次々と計算することにより、情報の並列処理が可能と
なり最終的な出力が得られる。The above neuron units are configured into a network as shown in Fig. 6, and each coupling coefficient is given to form the equations (1) and (2).
By calculating , one after the other, parallel processing of information becomes possible and the final output is obtained.
第8図は、上記ネットワークを電気回路で実現したもの
の一例を示す図で(特開昭62−295188号公報)
これは、ネットワークへの入力や出力の信号強度を電圧
で表し、上記神経細胞ユニット間の結合係数Ttjの値
を抵抗値で実現したものである。すなわち、第8図にお
いて、複数の増幅器23は、反転出力23a及び非反転
出力23bとを有し、かつ、各増幅器23の入力には入
力電流を供給する手段22を有しており、予め選ばれた
第1の値又は予め選ばれた第2の値であるコンダクタン
ス(TtJ)で前記増幅器の各々の出力を前記入力に接
続する相互接続マトリックス21を有している。前記の
TtJはi番目の増幅器の出力とj番目の増幅器との入
力との間の相互コンダクタンスを表わし、前記TlJコ
ンダクタンスは、回路網が平衡する複数の極小値を作る
ように選ばれ、複数の極小値を持ったエネルギー関数を
最小にするようにしている。結合係数TtJ場合、負の
抵抗値は実現できないので、増幅器23を用いて出力を
反転させることでこれを実現している。Figure 8 is a diagram showing an example of the above network realized by an electric circuit (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-295188).
This represents the signal strength of the input and output to the network as a voltage, and the value of the coupling coefficient Ttj between the neuron units is realized as a resistance value. That is, in FIG. 8, the plurality of amplifiers 23 have an inverting output 23a and a non-inverting output 23b, and the input of each amplifier 23 has means 22 for supplying an input current. an interconnection matrix 21 connecting the output of each of the amplifiers to the input with a conductance (TtJ) of a preselected first value or a preselected second value. The TtJ represents the transconductance between the output of the ith amplifier and the input of the We are trying to minimize the energy function that has a local minimum value. In the case of the coupling coefficient TtJ, a negative resistance value cannot be achieved, so this is achieved by inverting the output using the amplifier 23.
また、第7図で示したシグモイド関数に相当するものと
して、増幅器23を用いている。Further, an amplifier 23 is used as a function corresponding to the sigmoid function shown in FIG.
次に、ネットワークの学習機能について説明する。数値
計算で用いられている学習法則としては、パックプロパ
ゲーションと呼ばれる次のようなものがある。Next, the learning function of the network will be explained. The following learning law, called pack propagation, is used in numerical calculations.
まず、各神経細胞ユニット間の結合係数をランダムな値
に設定しておく。この状態でネットワークに入力を与え
ると、その出力結果は必ずしも望ましいものではない。First, the coupling coefficient between each neuron unit is set to a random value. If input is given to the network in this state, the output result will not necessarily be desirable.
そこで、このネットワークに正解(教師信号)を与えて
、再び同じ入力があったとき出力結果が正解となるよう
に、各結合係数を変化させる。例えば、第6図に示した
ような階層型のネットワークにおいて、最終層(図の右
の層A3)のj番目の神経細胞ユニットの出力をy」と
し、その神経細胞ユニットに対する教師信号をdJとす
ると、
E=Σ(dj ya)2 (3
)で表されるEが最小となるように、
△TIJ= a E / a TtJ(4)髪用いてT
4.を変化させる。具体的には、まず、次のように誤差
信号δを求める。Therefore, a correct answer (teacher signal) is given to this network, and each coupling coefficient is changed so that when the same input is received again, the output result is the correct answer. For example, in a hierarchical network as shown in Figure 6, the output of the j-th neuron unit in the final layer (layer A3 on the right in the figure) is y'', and the teacher signal for that neuron unit is dJ. Then, E=Σ(dj ya)2 (3
), △TIJ= a E / a TtJ (4) T using hair
4. change. Specifically, first, the error signal δ is determined as follows.
δb= (dJ Y、+)Xf’(+、z)
(5)(出力層A3)
δ、=Σδ1TtjX f ’(ut)(A3より前の
層の中間MA2) (6)ただし、f′はfの一
階微分である。これを用いて、 ΔTtJ=η(δ、y
□)+αΔT。δb= (dJ Y,+)Xf'(+,z)
(5) (Output layer A3) δ, = Σδ1TtjX f' (ut) (Intermediate MA2 of the layer before A3) (6) However, f' is the first-order differential of f. Using this, ΔTtJ=η(δ, y
□)+αΔT.
Tlj=Tlj′十T□、 (7)とする
ことで、TlJを変化させる。ただし、ΔTLJ″、T
l’はそれぞれ前回の学習時の値である。また、ηは学
習定数、αは安定化定数と呼ばれているものであり、各
々、理論的には求められないので経験的に求める。この
ような方法で結合係数を変化させる量を求めるアルゴリ
ズムを、パックプロパゲーションと呼んでいる。By setting Tlj=Tlj'+T□, (7), TlJ is changed. However, ΔTLJ″, T
l' is the value at the time of the previous learning. Further, η is called a learning constant, and α is called a stabilization constant, and since they cannot be determined theoretically, they are determined empirically. The algorithm for determining the amount by which the coupling coefficient is changed using this method is called pack propagation.
このような学習を繰り返すことで、やがて、与えられた
入力に対して望ましい結果が得られるようなTt、が決
定される。By repeating this kind of learning, Tt is eventually determined so that a desired result can be obtained for a given input.
第9図〜第11図は、このようなニューラルネットワー
クをデジタル回路で実現した例を示す図で、第9図は、
単一神経細胞の回路構成例を示す図で、40はシナプス
回路、41は樹状突起回路、42は細胞体回路を示す、
第10図は、第9図に示したシナプス回路40の構成例
、第11図は、第9図に示した細胞体回路42の構成例
を示す図で、第10図中のfは入力信号、Wは重み付け
の値、aはフィードバック信号に掛ける倍率(1または
2)である。これは、神経細胞ユニットの入出力をパル
ス列で表現し、そのパルス密度で信号の値を表している
。結合係数は2進数で取扱い、メモリ上に保存している
。入力信号をレートマルチプライヤ−のクロックへ入力
し、結合係数をレート値へ入力することによって、入力
信号のパルス密度をレート値に応じて減らしている。こ
れは。Figures 9 to 11 are diagrams showing examples of realizing such a neural network with digital circuits, and Figure 9 is
It is a diagram showing an example of the circuit configuration of a single neuron, where 40 shows a synaptic circuit, 41 shows a dendritic circuit, and 42 shows a cell body circuit.
FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the synapse circuit 40 shown in FIG. 9, and FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the cell body circuit 42 shown in FIG. , W is a weighting value, and a is a magnification (1 or 2) by which the feedback signal is multiplied. This expresses the input and output of a neuron unit as a pulse train, and the pulse density represents the signal value. The coupling coefficient is handled as a binary number and stored in memory. By inputting the input signal to the rate multiplier clock and inputting the coupling coefficient to the rate value, the pulse density of the input signal is reduced in accordance with the rate value. this is.
パックプロパゲーションモデルの式の’r1JyLの部
分に相当する・
次にΣT□、+yiのΣの部分は、樹状突起回路41に
よって示されるOR回路で実現している。This corresponds to the 'r1JyL part of the pack propagation model equation.Next, the Σ part of ΣT□, +yi is realized by an OR circuit shown by the dendrite circuit 41.
結合には興奮性、抑制性があるので、あらかじめグルー
プ分けしておき、それぞれのグループ別にORをとる。Since the connections have excitatory and inhibitory properties, they are divided into groups in advance and OR'd for each group.
第9図において、Flは興奮性、F2は抑制性出力を示
す。この2つの出力を、第11図に示したカウンター4
2のアップ側、ダウン側にそれぞれ入力してカウントす
ることで、出力が得られる。この出力は2進数であるの
でレートマルチプライヤ−を用いて、パルス密度に変換
する。In FIG. 9, Fl indicates excitatory output and F2 indicates inhibitory output. These two outputs are input to the counter 4 shown in Figure 11.
By inputting and counting the up and down sides of 2, the output can be obtained. Since this output is a binary number, it is converted into a pulse density using a rate multiplier.
この神経細胞ユニットをネットワークにすることによっ
て、ニューラルネットワークが実現できる。A neural network can be realized by forming a network of these neuron units.
学習機能は、ネットワークの最終出力を外部のコンピュ
ータに入力して、コンピュータ内部で数値計算を行い、
その結果を結合係数のメモリに書き込むことによって実
現している。The learning function inputs the final output of the network to an external computer and performs numerical calculations inside the computer.
This is achieved by writing the results into the coupling coefficient memory.
しかしながら、ニューラルネトワークの試みは、計算機
シミュレーションで行われているものが多く、本来の機
能を発揮するには、並列処理が必要であり、ネットワー
クのハードウェア化が必要である。However, many attempts at neural networks have been made using computer simulations, and in order to achieve their original functionality, parallel processing is required and the network needs to be implemented in hardware.
ハードウェア化の試みは、はとんどの場合アナログ回路
で行われており、これらの回路には以下ような問題点が
ある。Most attempts at hardware implementation have been made using analog circuits, and these circuits have the following problems.
■信号の強度を電圧や電流などのアナログ値で表し、内
部の演算もアナログ的に行うため、温度特性や、電源投
入直後のドリフト等により、その値が変化する。■Since the signal strength is expressed as an analog value such as voltage or current, and internal calculations are also performed in an analog manner, the value changes due to temperature characteristics, drift immediately after power-on, etc.
■ネットワークを構成するために多くの素子を必要とす
るが、それぞれの特性を揃えることは困難である。■Many elements are required to construct a network, but it is difficult to match the characteristics of each element.
■1つの素子の精度や安定性が問題になると、それをネ
ットワークにした場合に新たな問題が起きる可能性があ
り、ネットワーク全体における動きが予想できない。■If the accuracy or stability of one element becomes a problem, new problems may occur when it is used as a network, and the behavior of the entire network cannot be predicted.
■結合係数の値が固定であり、あらかしめシミュレーシ
ョンなど他の方法で学習させた値を使わざるを得す、自
己学習ができない。■The value of the coupling coefficient is fixed, so it is necessary to use values learned by other methods such as preliminary simulation, and self-learning is not possible.
一方、パックプロパゲーションを用いた学習方法を何ら
かの手段でハードウェア化しようとした場合、学習は多
産の四則演算が必要であり、実現が困難である。また、
学習方法そのものもハードウェア化に対しては不向きで
ある。On the other hand, if an attempt is made to implement a learning method using pack propagation into hardware by any means, it is difficult to implement because the learning requires a large number of arithmetic operations. Also,
The learning method itself is also unsuitable for hardware implementation.
従来のデジタル回路によるネットワークも、学習は外部
のコンピュータで行っており、従って、自己学習機能は
全くない。そのうえ、パルス密度の信号をカウンターを
用いて一旦数値に変換し、その後再びパルス密度に変換
するため、回路の構成が複雑なものになっている。Even in networks using conventional digital circuits, learning is performed by an external computer, so there is no self-learning function at all. Furthermore, the circuit configuration is complicated because the pulse density signal is first converted into a numerical value using a counter and then converted back into pulse density.
以上をまとめると、従来技術では次の欠点を有する。To summarize the above, the conventional technology has the following drawbacks.
■アナログ回路は動作に確実性がない。■Analog circuits do not operate reliably.
■数値計算による学習方法も計算が複雑であり、ハード
ウェア化に適さない。■Learning methods based on numerical calculations also require complicated calculations and are not suitable for hardware implementation.
■デジタル方式の回路では、回路構成が複雑である。■Digital type circuits have complex circuit configurations.
■ハードウェア上で自己学習ができない。■Self-learning is not possible on hardware.
■−−枚
上述のごとき実情に鑑みて、本出願人は、先に動作が確
実なデジタル回路を採用し、かつ、ハードウェア化が容
易でシンプルな信号処理、学習方法を提供し、かつ、実
際にハードウェア上で自己学習を実現することが可能な
信号処理回路を提案した。本発明は、その信号処理回路
において、結合係数のデータ長(パルス列長)を可変と
することで、ネットワークの演算精度をより向上させる
ことを目的としてなされたものである。- In view of the above-mentioned circumstances, the applicant has first adopted a digital circuit with reliable operation, provided a simple signal processing and learning method that is easy to implement in hardware, and We proposed a signal processing circuit that can actually realize self-learning on hardware. The present invention has been made for the purpose of further improving the calculation accuracy of the network by making the data length (pulse train length) of the coupling coefficient variable in the signal processing circuit.
肌−一裟
本発明は、上記目的を達成するために、(1)結合係数
可変手段と、この結合係数可変手段の可変結合係数値を
教師信号に対する誤差信号に基づいて生成する結合係数
生成手段とにより自己学習手段を形成し、該自己学習手
段をデジタル論理を用いて神経細胞模倣ユニットに結合
した信号処理方法において、前記結合係数値のデータ長
を可変にしたこと、或いは、上記信号処理方法をハード
ウェア化した信号処理装置、すなわち、(2)結合係数
可変手段と、この結合係数可変手段の可変結合係数値を
教師信号に対する誤差信号に基づいて生成する結合係数
生成手段とにより自己学習手段を構成し、該自己学習手
段をデジタル論理回路を用いて神経細胞模倣ユニットに
結合して信号処理回路網を構成した信号処理装置におい
て、前記結合係数値のデータ長を可変にする手段を有す
ることを特徴としたものである。以下、本発明の実施例
に基いて説明する。In order to achieve the above object, the present invention provides (1) a coupling coefficient variable means, and a coupling coefficient generating means for generating a variable coupling coefficient value of the coupling coefficient variable means based on an error signal with respect to a teacher signal. in a signal processing method in which a self-learning means is formed and the self-learning means is coupled to a neuron imitation unit using digital logic, wherein the data length of the coupling coefficient value is made variable, or the above signal processing method (2) A self-learning means using a coupling coefficient variable means and a coupling coefficient generating means that generates a variable coupling coefficient value of the coupling coefficient variable means based on an error signal with respect to a teacher signal. and the self-learning means is coupled to a neuron imitation unit using a digital logic circuit to constitute a signal processing circuit network, further comprising means for making the data length of the coupling coefficient value variable. It is characterized by Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.
最初に、本発明の基本的な考え方について説明すると、
本発明の基本的な考え方は、
■入出力、中間信号、結合係数、教師信号などはすべて
、Ollの2値で表されたパルス列で表す。First, to explain the basic idea of the present invention,
The basic idea of the present invention is as follows: (1) Input/output, intermediate signals, coupling coefficients, teacher signals, etc. are all represented by pulse trains expressed as Oll binary values.
■信号の量は、パルス密度で表す(ある一定時間内の「
1」の数)。■The amount of signal is expressed by pulse density (within a certain period of time)
1”).
■神経細胞ユニット内での計算はパルス列同士の論理演
算で表す。■Calculations within a neuron unit are expressed by logical operations between pulse trains.
■結合係数のパルス列はメモリ上に置く。■Place the coupling coefficient pulse train in memory.
■学習は、このパルス列を書き換えることで実現する。■Learning is achieved by rewriting this pulse train.
■与えられた教師信号パルス列に基いて誤差を計算し、
これに基づいて、結合係数パルス列を変化させる。この
とき、誤差の計算、結合係数の変化分の計算もすべて、
Ollのパルス列の論理、演算で行う。■Calculate the error based on the given teacher signal pulse train,
Based on this, the coupling coefficient pulse train is changed. At this time, all error calculations and calculations of changes in coupling coefficients are
This is done using Oll's pulse train logic and calculations.
■結合係数を表すデータ長(パルス列長)を可変とする
ことで、ネットワークの演算精度を向上させる。■Improve the calculation accuracy of the network by making the data length (pulse train length) representing the coupling coefficient variable.
というものであり、以下実施例に基づき詳細に説明する
。This will be described in detail below based on examples.
[フォーワードプロセスにおける信号演算]第1図は、
1つの神経細胞ユニットに相当する部分を示す図で、ネ
ットワークの構成は、第6図に示したような従来と同じ
階層型を用いる。入出力はすべて0.1に2値化され、
さらに同期化されたものを用いる。入力信号jの強度は
、パルス密度で表現し、例えば次に示すパルス列のよう
に、ある一定時間内にある、1の状態の数で表す。[Signal calculation in forward process] Figure 1 shows
This is a diagram showing a portion corresponding to one neuron unit, and the network configuration uses the same hierarchical structure as the conventional one as shown in FIG. All input and output are binarized to 0.1,
Use a more synchronized one. The intensity of the input signal j is expressed by the pulse density, and is expressed by the number of 1 states within a certain period of time, as in the following pulse train, for example.
同期信号 」」」」−LL
これは4/6を表す信号を示しており、同期パルス6個
中に入力信号は1が4個、0が2個であることを表わし
ている。このとき、1と0の並び方は後述するようにラ
ンダムであることが望ましい。Synchronization signal """"-LL This shows a signal representing 4/6, and represents that the input signal has four 1's and two 0's in six synchronizing pulses. At this time, it is desirable that the 1's and 0's are arranged randomly, as will be described later.
一方、結合係数T1.も同様にパルス密度で表現し、O
と1のパルス列としてあらしめメモリ上に用意しておく
。On the other hand, the coupling coefficient T1. is similarly expressed in terms of pulse density, and O
and 1 as a pulse train in the summary memory.
結合係数 −=376 (9)
同期信号 −LLLI−上」−
これは3/6を表し、このときもOと1の並び方はラン
ダムである方が望ましい。具体的な決め方は後述する。Coupling coefficient -=376 (9) Synchronization signal -LLLI-Up" - This represents 3/6, and in this case as well, it is preferable that the arrangement of O and 1 is random. The specific method of determination will be described later.
そして、このパルス列を同期クロックに応じてメモリ上
より順次読みだし、第1図のAND回路により入力パル
ス列とのANDをとる(ytnTtj)。これを神経細
胞ユニットjへの入力とする。上記の例を用いて説明す
ると、信号rlo1101Jが入力された場合、これと
同期してメモリ上より結合係数パルス列を呼び出し、順
次ANDをとることによって、
入力信号 −ニーm =476
結合係数 −=3/6
(10)
に示すようなパルス列(ビット列)rloloooJが
得られ、これは入力’/lがTLJにより変換され、パ
ルス密度が2/6となることを示している。Then, this pulse train is sequentially read out from the memory in accordance with the synchronization clock, and ANDed with the input pulse train by the AND circuit shown in FIG. 1 (ytnTtj). This is input to neuron unit j. To explain using the above example, when the signal rlo1101J is input, the coupling coefficient pulse train is read from the memory in synchronization with this, and by sequentially ANDing it, the input signal - nee m = 476 coupling coefficient - = 3 /6 (10) A pulse string (bit string) rloloooJ is obtained, which indicates that the input '/l is converted by TLJ and the pulse density becomes 2/6.
AND回路の出力のパルス密度は、近似的には入力信号
のパルス密度と結合係数のパルス密度の積となり、アナ
ログ方式における場合の信号の積と同様の機能を有する
。これは、信号の列(パルス列)が長いほど、また、1
とOの並び方がランダムであるほど、数値の積に近い機
能になる。ランダムでないとは、1(またはO)が密集
(密接)していることを表す。従って、結合係数のデー
タ長(パルス列置)を可変にしておき、実施する状態に
応じて設定しておくことで、1(またはO)の並びのラ
ンダム性を増大させることができる。The pulse density of the output of the AND circuit is approximately the product of the pulse density of the input signal and the pulse density of the coupling coefficient, and has the same function as the product of signals in the analog system. The longer the signal train (pulse train) is, the more
The more random the arrangement of and O, the closer the function becomes to the product of numbers. Non-random means that 1's (or O's) are clustered (close together). Therefore, by making the data length (pulse sequence arrangement) of the coupling coefficient variable and setting it according to the state of implementation, it is possible to increase the randomness of the arrangement of 1s (or O's).
特に、入力パルス列と比較して、結合係数のパルス列が
短く、読み出すべきデータがなくなってしまった場合に
は、再び結合係数のパルス列の先頭に戻って、読み出し
を繰り返す。この場合の例を次に示す。In particular, when the pulse train of the coupling coefficient is shorter than the input pulse train and there is no more data to read, the pulse train returns to the beginning of the pulse train of the coupling coefficient and repeats the reading. An example of this case is shown below.
入力信号のパルス列置=12 結合係数のパルス列置=68901.。Input signal pulse sequence = 12 Coupling coefficient pulse sequence = 68901. .
結合係数のパルス列置=8.......。Coupling coefficient pulse sequence = 8. .. .. .. .. .. .. .
結合係数のパルス列置=12
上記の例では、12のパルス列置を持つ入力信号を演算
するために、パルス列置が6の結合係数は1回、パルス
列置が8の結合係数は0.5回多く全体をシフトしてい
る。この結果、同じ6/12の結合係数でも、パルス列
置が12のものよりもランダム性が増しており、従って
、ネットワーク全体の演算精度を向上することができる
。Pulse sequence position of coupling coefficient = 12 In the above example, in order to calculate an input signal with 12 pulse sequence positions, the coupling coefficient with a pulse sequence position of 6 is calculated once, and the coupling coefficient with a pulse sequence position of 8 is calculated 0.5 times more. The whole thing is shifting. As a result, even with the same coupling coefficient of 6/12, the randomness is higher than when the pulse train arrangement is 12, and therefore, the calculation accuracy of the entire network can be improved.
1つの神経細胞ユニットは多入力であるので。Because one neuron unit has multiple inputs.
先に説明した「入力信号と結合係数とのANDJも多数
あり、次に、これらのORをとる。入力は同期化されて
いるので、1番目のデータが「101000J、2番目
ノデータがrolooooJの場合、両者のORはrl
llooOJとなる。As explained earlier, there are many ANDJs between the input signal and the coupling coefficient, and then they are ORed.The inputs are synchronized, so if the first data is 101000J and the second data is rolooooJ. , the OR of both is rl
It becomes llooOJ.
これを多入力同時に計算し出力とすると1次のようにな
る。If this is calculated simultaneously with multiple inputs and the output is output, the result will be linear.
ァ、 n To、 ユーユーーー−
y、nT、、 −ユー−−m−
U (y+ n T +j)止上りm−−(11)この
部分はアナログ方式における場合の信号の和の計算及び
非線形関数(シグモイド関数)の部分に対応している。A, n To, You-y, nT,, -U--m- U (y+ n T +j) end m-- (11) This part involves the calculation of the sum of signals in the analog system and the nonlinear function ( It corresponds to the part of the sigmoid function).
パルス密度の和が低い場合、そのORをとったもののパ
ルス密度は、それぞれのパルス密度の和に近似的に一致
する。パルス密度が高くなるにつれて、ORの出方は徐
々に飽和してくるので、パルス密度の和とは結果が一致
せず、非線形性がでてくる。ORの場合、パルス密度は
1より大きくなることがなく、0より小さくなることも
なく、また単調増加関数であるので、シグモイド関数と
近似的に同等となる。When the sum of the pulse densities is low, the pulse density obtained by ORing the pulse densities approximately matches the sum of the respective pulse densities. As the pulse density increases, the OR output gradually becomes saturated, so the result does not match the sum of the pulse densities, and nonlinearity appears. In the case of OR, the pulse density never becomes larger than 1 or smaller than 0, and since it is a monotonically increasing function, it is approximately equivalent to a sigmoid function.
さて、結合には興奮性と抑制性があり、数値計算の場合
には、結合係数の符号で表し、アナログ回路の場合、前
述したように、TiJが負となる場合(抑制性結合)に
は増幅器を用いて出方を反転させ、TIJに相当する抵
抗値で他の神経細胞ユ二ットヘ結合させている。一方、
本発明では各結合を、TiJの正負により興奮性結合と
抑制性結合の2つのグループに分け、ついで、[入力信
号と結合係数のパルス列のANDJ同士のORをこのグ
ループ別に演算し、[興奮性グループの出力」が1で「
抑制性グループの出力」がOのときのみ1を出力する。Now, coupling has excitatory and inhibitory properties, and in the case of numerical calculations, it is expressed by the sign of the coupling coefficient, and in the case of analog circuits, as mentioned above, when TiJ is negative (inhibitory coupling), The direction of output is reversed using an amplifier, and it is coupled to other neuron units with a resistance value corresponding to TIJ. on the other hand,
In the present invention, each connection is divided into two groups, excitatory connections and inhibitory connections, depending on the sign of TiJ, and then the Group output" is 1 and "
Outputs 1 only when the "output of the inhibitory group" is O.
この機能を実現するためには、「抑制性グループの出力
のN0TJと「興奮性グループの出力」とのANDをと
ればよい。すなわち、興奮性グループの出力
抑制性グループの出力 −」−[−ニー神経細胞ユニッ
トの出力 (□2)となり、論理式で表現
すると、
a=U(ytnTtj) (T=興奮性) (1
3)b=U(ytnTtj) (T=抑制性)
(14)yt=an丁 (1
5)と表される。In order to realize this function, it is sufficient to AND the "N0TJ of the output of the inhibitory group and the output of the excitatory group". In other words, the output of the excitatory group is the output of the inhibitory group.
3) b=U(ytnTtj) (T=inhibitory)
(14) yt=an ding (1
5).
神経細胞ユニットのネットワークは、パックプロパゲー
ションと同様な階層型(第6図)とする。The network of neuron units is of a hierarchical type (FIG. 6) similar to pack propagation.
ネットワーク全体を同期させておけば、各層とも上述の
通りの機能で並列的に演算することが可能である。If the entire network is synchronized, each layer can perform calculations in parallel using the functions described above.
[学習(パックプロパゲーション)における信号演算】
以下の■または■により誤差信号を求め、ついで■で述
べる方法により結合係数の値を変化させる。[Signal calculation in learning (pack propagation)] Obtain an error signal using the following method (■) or (2), and then change the value of the coupling coefficient using the method described in (■).
■最終層における誤差信号
最終層の各神経細胞ユニットにおける誤差信号を求める
方法について説明する。本発明では誤差信号を以下のよ
うに定義する。すなわち、誤差を数値で表すと、一般に
は正負両方の値を取りうるが、パルス密度ではそのよう
な表現はできないので、十戒分を表す信号と、−成分を
表す信号の2つを使って誤差信号を表現する。(2) Error signal in the final layer The method for obtaining the error signal in each neuron unit in the final layer will be explained. In the present invention, the error signal is defined as follows. In other words, when an error is expressed numerically, it can generally take both positive and negative values, but since such expression is not possible with pulse density, the error is expressed using two signals: one representing the ten commandments and the other representing the negative component. Express the signal.
つまり教師信号パルスと出力信号パルスの違っている部
分のうち、誤差信号1パルスは、教師信号側に存在する
パルスであり、誤差信号−パルスは、逆に出力信号側に
存在するパルスである。換言すれば、出力信号パルスに
誤差信号1パルスを付は加え、誤差信号−パルスを取り
除くと、教師信号パルスになる。That is, among the different portions of the teacher signal pulse and the output signal pulse, the error signal 1 pulse is a pulse that exists on the teacher signal side, and the error signal - pulse is a pulse that exists on the output signal side. In other words, when one error signal pulse is added to the output signal pulse and the error signal pulse is removed, the teacher signal pulse is obtained.
■中間層における誤差信号
中間層の各神経細胞ユニットにおける誤差信号は次のよ
うに求める。すなわち、1つ先の層(第6図における最
終層A3)の各神経細胞ユニットにおける誤差信号を集
め、それを誤差信号とする。このことは、神経細胞ユニ
ット内での演算式(8)〜(15)と同様な要領で行う
ことができる。ただし1式(8)〜(]5)と異なり、
yは1つの信号であるのに対して、δは正、負を表すた
めに2つの信号を持ち、その両方の信号を考慮しなけれ
ばならない。従って、T(結合係数)の正負、δの正負
の4つの場合に分ける必要がある。■Error signal in the middle layer The error signal in each neuron unit in the middle layer is determined as follows. That is, error signals in each neuron unit of the next layer (final layer A3 in FIG. 6) are collected and used as error signals. This can be done in the same manner as calculation formulas (8) to (15) within the neuron unit. However, unlike formula 1 (8) to (]5),
While y is one signal, δ has two signals to represent positive and negative, and both signals must be considered. Therefore, it is necessary to divide into four cases: positive and negative of T (coupling coefficient) and positive and negative of δ.
まず、興奮性結合の場合を説明する。中間層のある神経
細胞ユニットについて、1つ先のJPJ(第6図におけ
る最終層)の神経細胞ユニットでの誤差信号“と、その
神経細胞ユニットと自分(第6図における中間層のある
神経細胞ユニット)との結合係数のANDをとったもの
(δ++nT+、+)を1つ先の層の各神経細胞ユニッ
トについて求め、さらにこれら同士のORをとる(LJ
(δ’ r 11 T IJ))。First, the case of excitatory connections will be explained. For a neuron unit with an intermediate layer, the error signal in the next neuron unit of JPJ (the final layer in Figure 6) (δ++nT+, +) is obtained by ANDing the coupling coefficients (δ++nT+, +) for each neuron unit in the next layer, and then ORing these together (LJ
(δ' r 11 T IJ)).
その結果を、この層の誤差信号“とする。すなわち次の
ように表される。The result is assumed to be the error signal of this layer. That is, it is expressed as follows.
δ“、nT、、 。δ”, nT,, .
δ+jn T t J
δ・ (2o
)同様に、1つ先の層の神経細胞ユニットでの誤差信号
−を用いることで、この層の誤差信号−を求めることが
できる。δ+jn T t J δ・ (2o
) Similarly, by using the error signal in the neuron unit in the next layer, the error signal in this layer can be determined.
δ−,n’r、、
δ−r n T t j
5− (21)次に、
抑制性結合の場合を説明する。1つ先の層の神経細胞ユ
ニットでの誤差信号−と、その神経細胞ユニットと自分
との結合係数のANDをとり、さらにこれら同士のOR
をとった結果を、この層の誤差信号“とする。すなわち
、
δ−□n T t −
δ−J n T t J
δ+ (22
)同様に、1つ先の層の神経細胞ユニットでの誤差信号
“を用いることで、この層の誤差信号−を求めることが
できる。δ-, n'r,, δ-r n T t j 5- (21) Next,
The case of inhibitory binding will be explained. AND the error signal from the neuron unit in the next layer and the coupling coefficient between that neuron unit and itself, and then OR these two together.
The result obtained is the error signal of this layer. In other words, δ−□n T t − δ−J n T t J δ+ (22
) Similarly, by using the error signal in the neuron unit in the next layer, the error signal in this layer can be determined.
δ“、IIT、1
δへnT、j
δ−(23)
1つの神経細胞ユニットから別の神経細胞二ニットへの
結合は、興奮性の場合と抑制性の場合をとりうるので、
式(20)で求めたδ1と式(22)で求めたδ1のO
Rをとり、この神経細胞ユニットのδ1とする。同様に
、式(21)で求めたδ−と式(23)で求めたδ−の
ORをとり、この神経細胞ユニットのδ−とする。δ", IIT, 1 δ to nT, j δ- (23) Since the connection from one neuron unit to another neuron unit can be excitatory or inhibitory,
O of δ1 calculated by equation (20) and δ1 calculated by equation (22)
Take R and let it be δ1 of this neuron unit. Similarly, the OR of δ- calculated by equation (21) and δ- calculated by equation (23) is taken to determine δ- of this neuron unit.
以上をまとめると、
8”=CUCδ” an’r、))U(U(δ−jn’
r、+))iE興奮性 IC抑制性
δ−=(U(δ−、n’1J))U(U(δ” 、nT
IJ))iE興奮性 iE抑制性
(24)
となる。To summarize the above, 8"=CUCδ"an'r,))U(U(δ-jn'
r, +)) iE excitatory IC inhibitory δ-=(U(δ-, n'1J)) U(U(δ'', nT
IJ)) iE excitatory iE inhibitory (24).
さらに、学習のレートに相当する機能を設けてもよく、
学習レートが1以下のとき、さらに学習能力が高まる。Furthermore, a function corresponding to the learning rate may be provided,
When the learning rate is 1 or less, the learning ability further increases.
これは、パルス列の演算では、パルス列を間引くことで
実現できる。本実施例では、カウンター的な考え方をと
り、次のようなものにした。例えば、学習レート(η)
= (0,5)では、元の信号のパルス列を1つおきに
間引くものであるが、元の信号のパルスが等間隔でなく
ても、元のパルス列に対して、間引くことができる。以
下の(例1)及び(例2)は、間引きの例を示す図で、
共に、η=0.5の場合は、パルスを1つおきに間引く
もの、η=0.33の場合は、パルスを2つおきに残す
もの、η=0.67の場合は、パルスを2つおきに1回
引くものである。This can be achieved by thinning out the pulse train in the pulse train calculation. In this embodiment, a counter concept is adopted and the following is adopted. For example, learning rate (η)
= (0,5), the pulse train of the original signal is thinned out every other pulse, but even if the pulses of the original signal are not equally spaced, the original pulse train can be thinned out. The following (Example 1) and (Example 2) are diagrams showing examples of thinning,
For both, when η = 0.5, every other pulse is thinned out, when η = 0.33, every second pulse is left, and when η = 0.67, every other pulse is thinned out. It is drawn once every third.
(例1)
元の信号
−η=0.5の場合
η=0.33の場合
η=0.67の場合
(例2)
元の信号
η=0.5の場合
η=0.33の場合
η=0.67の場合
(25)
このようにして、誤差信号を間引くことによって、学習
レートの機能を実現する。(Example 1) Original signal - When η = 0.5 When η = 0.33 When η = 0.67 (Example 2) When original signal η = 0.5 When η = 0.33 When η=0.67 (25) In this way, by thinning out the error signal, the learning rate function is realized.
■誤差信号より各結合係数を変化
次に、上記■または■により求めた誤差信号を用いて、
各結合係数を変化させる方法を説明する。■Change each coupling coefficient from the error signal Next, using the error signal obtained by the above ■ or ■,
A method for changing each coupling coefficient will be explained.
変化させたい結合係数が属している線(第6図参照)を
流れる信号と誤差信号のANDをとる(δs n y
L)。ただし、本実施例では誤差信号は十と−の2つの
信号があるので、それぞれを演算して求める。AND the signal flowing along the line to which the coupling coefficient you want to change (see Figure 6) and the error signal are taken (δs n y
L). However, in this embodiment, since there are two error signals, 0 and -, each is calculated and determined.
δ+J n yt →ΔT
+、。δ+J n yt →ΔT
+,.
(26)
δ−jny+ ΔT−L
j(27)
このようにして得られた2つの信号をそれぞれΔT+1
4、ΔT−、Jとする。(26) δ−jny+ ΔT−L
j (27) The two signals obtained in this way are each ΔT+1
4. Let ΔT-, J be.
これらを元にして新しい結合係数TLJを求めるのであ
るが、本実施例におけるTL、の値は絶対値なので、元
のTiJが興奮性か、抑制性かで場合分けをする。A new coupling coefficient TLJ is determined based on these, but since the value of TL in this embodiment is an absolute value, cases are differentiated depending on whether the original TiJ is excitatory or inhibitory.
寒蟇作例豐金
元のTlJに対して、ΔT+Ljの成分を増やし、ΔT
−1,の成分を減らす。For the TlJ of Fengjin Yuan, increase the component of ΔT + Lj, ΔT
-1, reduce the component.
元のTLJ
ΔT
元のTljに対して、ΔT+□、の成分を減らし、ΔT
−rsの成分を増やす。Original TLJ ΔT Reduce the component of ΔT+□ with respect to the original Tlj, ΔT
-Increase the rs component.
ΔT−1
以上の学習側に基づいて、ネットワーク全体の計算を行
う。The entire network is calculated based on the learning side of ΔT-1 or more.
(回路例1
第2図〜第4図に、以上のアルゴリズムを基に、これを
構成した回路を示すが、ネットワーク全体の構成は第6
図と同様である。第6図の線に相当する部分の回路を第
2図に示し、第6図の丸(神経細胞ユニットA)に相当
する部分の回路を第3図に示す。また、最終層の出力と
教師信号から最終層における誤差信号を求める部分の回
路を第4図に示す。これらの3つの図を第6図のように
ネットワークにすることによって、自己学習が可能なデ
ジタル方式のニューラルネットワークが実現できる。(Circuit example 1 Figures 2 to 4 show circuits constructed based on the above algorithm, but the overall network configuration is shown in Figure 6.
It is similar to the figure. FIG. 2 shows a circuit corresponding to the line in FIG. 6, and FIG. 3 shows a circuit corresponding to the circle (neuron unit A) in FIG. Further, FIG. 4 shows a circuit for calculating the error signal in the final layer from the output of the final layer and the teacher signal. By forming these three diagrams into a network as shown in FIG. 6, a digital neural network capable of self-learning can be realized.
まず、第2図を説明する。1は神経細胞ユニットへの入
力信号で式(8)に相当する。式(9)の結合係数はシ
フトレジスタ8に保存しておく。First, FIG. 2 will be explained. 1 is an input signal to the neuron unit and corresponds to equation (8). The coupling coefficient of equation (9) is stored in the shift register 8.
8Aがデータの取り出し口で、8Bがデータの入口であ
る。このシフトレジスタの制御信号8C(例えばクリア
信号)を、図示しない外部の制御回路からコントロール
することで、データのシフトするビット長を変化させる
ことができる。これはシフトレジスタと同様の機能を持
つものであれば、そのほかのもの、例えば、RAM+ア
ドレスコントローラ等を用いた場合においても、アドレ
スのカウント値を適宜制御することで、同様の動作が行
える。これにより、結合係数のデータ長(パルス列置)
を可変にすることができる。9は式(10)に相当する
回路で、入力信号と結合係数とのANDをとっている。8A is a data output port, and 8B is a data input port. By controlling the control signal 8C (for example, a clear signal) of this shift register from an external control circuit (not shown), the bit length of the data to be shifted can be changed. As long as it has the same function as the shift register, the same operation can be performed by appropriately controlling the address count value even when using other devices such as a RAM+address controller. As a result, the data length of the coupling coefficient (pulse sequence position)
can be made variable. 9 is a circuit corresponding to equation (10), which performs an AND operation between the input signal and the coupling coefficient.
この出力は結合が興奮性か抑制性かによってグループ分
けしなければならないが、あらかじめそれぞれのグルー
プへの出力4.5を用意し、どちらに出すのかを切り替
えるようにした方が汎用性が高い。このため、結合が興
奮性か抑制性かを表すビットをメモリ14に保存してお
き、回路13で切り替える。各人力を処理する式(11
)に相当するOR回路が第3図の回路16である。さら
に式(12)で示した、興奮性グループが1で抑制性グ
ループがOの時のみ1を出力する回路が第3図の回路1
7である。These outputs must be divided into groups depending on whether the connections are excitatory or inhibitory, but it is more versatile to prepare outputs 4.5 for each group in advance and switch which one to output. For this reason, a bit indicating whether the connection is excitatory or inhibitory is stored in the memory 14 and switched by the circuit 13. The formula for processing each human power (11
) is the circuit 16 in FIG. 3. Furthermore, the circuit shown in equation (12) that outputs 1 only when the excitatory group is 1 and the inhibitory group is O is the circuit 1 in FIG.
It is 7.
次に、誤差信号について説明する。最終層での誤差信号
を作る回路を第4図に示す。これは式(16)〜(19
)に相当する。最終層からの出力1及び教師信号20よ
り誤差信号6.7を生成する。また中間層における誤差
信号を求める式(2o)〜(23)を実現する回路を、
第2図の回路10に示す。結合が興奮性か抑制性かで用
いる誤差信号が異なるので、その場合分けを行うのが第
2図の回路12である。これは、あらかじめメモリ14
にセットしたビットにより切り替える。Next, the error signal will be explained. FIG. 4 shows a circuit for generating an error signal in the final layer. This is expressed by equations (16) to (19)
). An error signal 6.7 is generated from the output 1 from the final layer and the teacher signal 20. In addition, the circuit that realizes equations (2o) to (23) for determining the error signal in the intermediate layer is
This is shown in circuit 10 of FIG. Since the error signal used differs depending on whether the connection is excitatory or inhibitory, the circuit 12 in FIG. 2 makes the distinction between cases. This is set in memory 14 in advance.
Switch depending on the bit set to .
また、誤差信号を集める計算(式(24))は、第3図
の回路18で行われる。また学習レートに相当する式(
25)は、第3図の分周回路19で行われる。Further, the calculation for collecting the error signal (Equation (24)) is performed in the circuit 18 of FIG. Also, the formula corresponding to the learning rate (
25) is performed by the frequency dividing circuit 19 in FIG.
次に、誤差信号より新たな結合係数をH1算する部分に
ついて説明する。これは式(26)〜(29)で表され
、第2図の回路11により行われるが、結合の興奮性、
抑制性によって場合分けしなければならないので、第2
図の回路]2でこれを実現している。Next, a description will be given of the part in which a new coupling coefficient is calculated by H1 from the error signal. This is expressed by equations (26) to (29) and is performed by the circuit 11 in FIG.
Since cases must be classified according to suppressiveness, the second
The circuit shown in the figure] 2 realizes this.
なお、第2図乃至第4図に1本発明をハード化した場合
の一例について説明したが、これらは全体が1つのコン
ピュータ内に組み込まれていても、あるいは、一部のみ
が組み込まれていてもよく、更にはそれぞれが単独の機
能をもって別個に構成されているものを組み合せて全体
を構成してもよいことは容易に理解できよう。Although an example in which the present invention is implemented as a hardware is explained in FIG. It is easy to understand that it is also possible to construct a whole by combining separately constructed components each having a single function.
勉−來
以上の説明から明らかなように、本発明によると、結合
係数の値を表すデータ長(パルス列置)を可変にしたた
め、ネットワークの持つ演算精度を、各々の目的に合わ
せて向上することができる。Study As is clear from the above explanation, according to the present invention, since the data length (pulse sequence position) representing the value of the coupling coefficient is made variable, the calculation accuracy of the network can be improved in accordance with each purpose. I can do it.
第1図は、神経回路ユニットの1つを示す図、第2図乃
至第4図は、各部の回路構成例を示す図、第5図乃至第
7図は、神経回路ユニットの動作原理を説明するための
図、第8図乃至第11図は、従来の回路構成例を示す図
である。
1・入力信号、2.3.6.7・・・誤差信号、4・・
興奮性信号、5・・・抑制性信号、8・・・シフトレジ
スタ、20・・・教師信号。
代 理 人 高 野 明 近(ばか1名)・て第
図
第
図
一−−−−−−−ゝ7!
第 6 区
2
〜5Q
第
8
区
第
図
出力
第
0
図
第
1
区
0Fig. 1 is a diagram showing one of the neural circuit units, Figs. 2 to 4 are diagrams showing examples of the circuit configuration of each part, and Figs. 5 to 7 are diagrams explaining the operating principle of the neural circuit unit. 8 to 11 are diagrams showing examples of conventional circuit configurations. 1. Input signal, 2.3.6.7...Error signal, 4.
Excitatory signal, 5... Inhibitory signal, 8... Shift register, 20... Teacher signal. Agent: Akira Takano Chika (one idiot), Figure 1--7! 6th Ward 2 ~ 5Q 8th Ward Figure Output No. 0 Figure 1 Ward 0
Claims (1)
結合係数値を教師信号に対する誤差信号に基づいて生成
する結合係数生成手段とにより自己学習手段を形成し、
該自己学習手段をデジタル論理を用いて神経細胞模倣ユ
ニットに結合した信号処理方法において、前記結合係数
値のデータ長を可変にしたことを特徴とする信号処理方
法。 2、結合係数可変手段と、この結合係数可変手段の可変
結合係数値を教師信号に対する誤差信号に基づいて生成
する結合係数生成手段とにより自己学習手段を構成し、
該自己学習手段をデジタル論理回路を用いて神経細胞模
倣ユニットに結合して信号処理回路網を構成した信号処
理装置において、前記結合係数値のデータ長を可変にす
る手段を有することを特徴とする信号処理装置。[Claims] 1. Forming a self-learning means by a coupling coefficient variable means and a coupling coefficient generating means for generating a variable coupling coefficient value of the coupling coefficient variable means based on an error signal with respect to a teacher signal,
A signal processing method in which the self-learning means is coupled to a neuron imitation unit using digital logic, characterized in that the data length of the coupling coefficient value is made variable. 2. Constructing a self-learning means by a coupling coefficient variable means and a coupling coefficient generating means for generating a variable coupling coefficient value of the coupling coefficient variable means based on an error signal with respect to a teacher signal,
A signal processing device in which the self-learning means is coupled to a neuron imitation unit using a digital logic circuit to form a signal processing circuit network, characterized by comprising means for making the data length of the coupling coefficient value variable. Signal processing device.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058548A JPH03260759A (en) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Signal processing method and device |
| US07/629,632 US5167006A (en) | 1989-12-29 | 1990-12-18 | Neuron unit, neural network and signal processing method |
| DE4042139A DE4042139C2 (en) | 1989-12-29 | 1990-12-28 | Neuron unit |
| US07/889,380 US5333241A (en) | 1989-12-29 | 1992-05-28 | Neuron unit, neural network and signal processing method |
| US07/989,781 US5327522A (en) | 1989-12-29 | 1992-12-11 | Neuron unit |
| US08/128,707 US5619617A (en) | 1989-12-29 | 1993-09-30 | Neuron unit, neural network and signal processing method |
| US08/206,855 US5504838A (en) | 1989-12-29 | 1994-03-07 | Neuron unit with error signal having components representing pulse densities |
| US08/441,418 US5581662A (en) | 1989-12-29 | 1995-05-15 | Signal processing apparatus including plural aggregates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058548A JPH03260759A (en) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Signal processing method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03260759A true JPH03260759A (en) | 1991-11-20 |
Family
ID=13087512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058548A Pending JPH03260759A (en) | 1989-12-29 | 1990-03-09 | Signal processing method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03260759A (en) |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2058548A patent/JPH03260759A/en active Pending
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