6. Cấu trúc của luận án
1.2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động
(1.28) (1.29)
Leon Ọ Chua đề xuất sơ đồ nguyên lý của một tế bào nơron C(i,j) dựa trên mô hình mạch điện (Hình 1.10) [11].
Trong (Hình 1.10), uij , xij
,
yi
j
lần lượt là các tín hiệu đầu vào, trạng thái, đầu
ra của nơron (i, j ) . Trạng
thái xi
j
chuẩn hóa với giá trị trong khoảng 0 ≤ xij ≤ 1. Điện
áp đầu vào uij được giả định là hằng số với giá trị nhỏ hơn hoặc bằng 1 (0 ≤ uij ≤ 1).
Mỗi một tế bào C (i, j ) chứa một nguồn điện áp E (i, j ) , nguồn dòng I, tụ điện C, điện trở Rx ở mạch trạng thái và Ry ở mạch rạ Ixu (i, j;k,l) và Ixy (i, j;k,l) là các nguồn dòng đầu vào và nguồn dòng đầu ra, dòng điện được điều khiển bằng điện áp tuyến tính ở mạch ra, được xác định như sau [11]:
Ixu (i, j; k,l) = B(i, j; k,l)vukl Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý của một nơron tế bào
Để hiểu rõ độ đo của B trong (1.30a) ta có v là điện áp được mặc định. Vì vậy
uij
=Ekl , với Ek
l
là nguồn áp một chiều (là hằng số). Dựa vào công thức này để xác
định được đơn vị đo S thông qua (1.30) và (1.31), đây là độ dẫn (độ dẫn G: là đại lượng nghịch đảo của điện trở R có đơn vị đo là S - Siemen) như sau:
B(i, j; k,l) =Ixu (i, j; k,l) = 1 = 1 =G (1.30b) và tương tự (1.30a) ukl Ru Ω Ixy (i, j; k,l) = A(i, j; k,l) ykl (1.31a) A(i, j; k,l) = Ixy (i, j; k,l) = 1 = 1 = G (1.31b) ykl Ry Ω I yx = 1 ( xij + 1 − xij −1 ) = 1 1 ( xij + 1 − xij −1 )= 1 f (xij ) (1.32) 2Ry với mọi C (k,l )∈Nr (i, j ) . Ry 2 Ry
Mỗi phần tử phi tuyến (mỗi tế bào nơron) là một nguồn dòng được điều khiển bằng điện áp có Ixy = 1 f (xij ) . Các hệ số
y A(i, j;k,l)
và
B(i, j;k,l) được gọi là
các hệ số mẫu hồi tiếp và hệ số mẫu điều khiển tương ứng. Trong (Hình 1.11) cho thấy phần tử của tế bào được tạo bởi mảng phản hồi ngoài
A = (2r +1)2 , phản hồi trong − 1 , mảng điều khiển B = (2r +1)2 phần tử và ngưỡng I.
R
Mỗi phần tử trong mạng có bán kính r =1 được ký hiệu tương ứng A11, A12,... đến
A43, A44
và
B11, B12,... đến B43, B44 , số đầu vào ngoài từ mảng A và mảng B của
nơron tế bào tương ứng là tổng các tế bào của mạng là: 2(2×1+1)2 +1+1 = 20 đầu vào, trong đó phần tử phản hồi ngoài A=9; phần tử điều khiển B=9; phần tử phản hồi trong
−1 = 1; phần tử ngưỡng I =1. R