Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Позин Н.В. -> "Элементы теории биологических анализаторов " -> 40

Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.

Позин Н.В., Любинский И.А., Левашов О.В., Шараев Г.А. Элементы теории биологических анализаторов — М.: Наука, 1978. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): elementiteoriibiologicheskihanalizatorov1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 154 >> Следующая

(Е - /)з > 1г. (5.8)
Если бы возбужденная область, возникшая на La в ответ па однотоновый сигнал, была достаточно узкой — ив направлении жив направлении у, — чтобы обеспечить требуемые дифференциальные чувствительности, задача обработки информации о часто те и интенсивности была бы решена уже на этом уровне, т. е. отпала бы необходимость сужения (обострения) этой области на вышележащих слоях.
О размерах возбужденной области на слое L3 можно судить по амплитудно-частотным характеристикам осповиой мембрапы, поскольку характеристики определяют в модели границу возбужденной области У, на L2, а следовательно, и размеры возбужденной области на L3. Последняя представляет собой несколько размытую дугу, повторяющую вершину ампли-тудно—частотпой характеристики мембраны. Оценка протяженности ее по оси частот, проведенная как по экспериментальным данным [86], так и по расчетным характеристикам [143], показывает, что протяженность возбужденной области на L3 вдоль оси частот значительно превосходит величину дифференциального порога, составляющую 0,5% от значения частоты. Это дает основание считать, что последующее обострение необходимо.
3. Обострение возбужденной области.
Сужение области возбуждения происходит на слоях L4 — Ln модели с помощью операции обострения. Для этой операции радиус действия тормозных связей 1{т должен быть по каждой оси согласован с шириной возбужденной области [144]. Это условие относится к каждому из «обостряющих» слоев. Следовательно, для аффективного обострения нейронные слои организуются неодинаково: на каждом более высоком слое величина 7?т берется меньше во столько раз, во сколько обостряется возбужденная область1).
J) Предположение о том, что высокая частотная избирательность слуховой системы обусловлена работой нейронной сети с латеральным торможением, не является новым. Опо было выдвинуто Хиггипсом и Ликлайдером еще в 1951 г. [1451 и обращало затем па себя внимание ряда авторов [140, 147]. Однако, в отличие от предлагаемой модели, в этих работах рассматривались одномерные нейронные слои, а радиусы торможения выбирались малыми (торможение распространялось на два соседних элемепта). При такой организации связей многослойная структура не дает существенного выигрыша в степени обострения по сравнению с одним слоем [146].
|------------------------------
X
Гис. 39. Изменение отношения u)T/QT при уменьшении iirp; д.пг кругов, обозначенных цифрами J, 2, з отношение площади области ыт и площади всего круга 12т максимально в круге 1 и минимально в круге з
KTi < Нт2 < 2?Тз,
*-'т!' ^1 ^
> <оТз/ля?.
Теоретически такой принцип построения обостряющей структуры позволяет получить любое обострение (ограничение возникает за счет нестабильности элементов).
На выходе, т. е. на верхнем слое Ьп обостряющей структуры однотоновый сигнал вызовет возбуждение весьма узкой области элементов (в пределе — одного элемента). Координаты этой области по осям х и у указывают частоту и амплитуду звукового сигнала. Размеры же этой области определяют минимально различимые изменения, т. е. дифференциальную чувствительность по частоте и амнлитуде.
Заметим, что в модели степень возбуждения элемептов, начиная с Ь2, не несет информации о параметрах звукового сигнала. Поэтому модель можно представлять образованной из элемептов с дискретной характеристикой.
4. Сопоставление свойства слуховой системы и модели частотно-иитенсивпостного анализа. Характеристики модели в целом. Как отмечалось в § 1, характерной особенностью слуховой системы является большое различие (больше чем па порядок) между критической полосой и дифференциальной чувствительностью но частоте. Аналогами этих параметров слуховой системы в модели являются ее разрешающая способность (способность различать две частоты) Af и точность 6/ измерения частоты. Из сказанного в пп. 2 и 3 следует, что величины 4/и 5/ к модели не связаны между собой, и отношение А//6/ может быть сделано как угодно большим за счет выбора параметров (числа слоев и функций связи) обостряющей структуры.
Сходство модели и слуховой системы обнаруживается и при анализе реакции модели на двухтоновый сигнал (обозначим его компоненты /х и /2). Так же как и в слуховой системе, в модели при сближении частотных компонент будет возпикать явление маскировки тона тоном из-за существования заторможенных зон вокруг возбужденной области, несущей информацию о частоте и интенсивности каждой компоненты сигнала. (Размеры тормозной зоны определяются радиусами действия тормозных связей на слоях La и Ь4, поскольку на вышележащих слоях величина i?T уменьшается.)
Далее, если интервал между тонами fl и /2 станет меньше разрешаемого интервала А/, на выходном слое модели возникнет одна возбужденная область, однако эта область будет отличаться от той, которая возникает в ответ на одпочастотный сигнал. Координата ее центра по оси х будет постоянна (область расположена между fx и /2), но вдоль оси у возбуждеппая область будет совершать колебательные перемещения вследствие биепий. Амплитуда и частота этих колебаний будет зависеть от соотношения амплитуд и разности частот (/х — /2) компонентов сигнала. Следовательно, в модели, так же как и в слуховой системе (§1, п. 4 а), двухтоно-
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed