Журнал Моделист-конструктор №9 - Столяров Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
Всего восемь картинок? Да это просто игрушка! Может ли она, умеющая меньше, чем любой малыш из детского сада, принести хоть какую-нибудь пользу? Попробуем ответить на этот далеко не простой вопрос...
Склонившись над решением алгебраической задачи, ты, не задумываясь, отличаешь а от в, в от с. Электронно-вычислительные машины, о которых
ты, наверное, не раз слышал, тоже ре-шают задачи, только, конечно, посложнее школьных. И решают их безошибочно, в считанные секунды. Вот почему в каждой отрасли техники — в проектировании самолета или в создании знаменитого монумента покорителям космоса у ВДНХ в Москве — без таких машин уже просто невозможно обойтись.
Но вот беда — языка цифр, привычного нашему глазу/ эти машины еще не понимают. Исходные данные приходится полностью кодировать, а это подчас отнимает куда больше времени, чем сам подсчет. Стало быть, необходимо, чтобы машина сама читала
формулы и чертежи. Для того и нужны устройства, подобные персеп-
трону.
Процесс узнавания для нас состоит из трех основных частей: восприятия, Сопоставления с об-
77
рис. 1. структура работы •пкрсептрона.
IlllSSs-s^-r----
о
¦Hf
°5
го.
I)0I жж>г>УОл^Оо
0oo0o5w'o„°oSrJSooSooS«>
«oS
r|8sSg?8
'об-
разами, которые есть в памяти, и, наконец, выдачи решения. Живой организм воспринимает окружающее органами чувств. В машине же в их роли выступают фотоэлементы или фотосопротивления.
Посмотрим, как происходит процесс узнавания образа в персептроне. На поле ассоциативных элементов (поле фоторезисторов) проецируется изображение какого-то символа, например цифры 3. Регулировкой можно добиться, чтобы при этом загоралась лампочка на выходе схемы. А показав цифру 5, можно получить обратный результат. Персептрон «обучен». Горящая лампочка будет сигнализировать о том, что прибор «узнал» цифру 3. Стоит лишь показать цифру 5, и лампочка гаснет.
Структура персептрона имеет отдаленное сходство с высшей нервной системой человека. Поле фоторезисторов напоминает чувствительные элементы человеческого глаза. Ассоциативные же элементы имеют некоторое сходство с нейронами и нервными клетками.,
Конструкция персептрона, используемая в научных исследованиях, намного сложнее. Достаточно сказать, что по размерам он напоминает среднюю электронную вычислительную машину и содержит около тысячи электронных ламп. Ученые придумали специальную программу для вычислительной машины, имитирующую процесс узнавания фигур. После нескольких «тренировок» машина научилась безошибочно отличать образ кошки от образа человека (рис. 1).
Конечно, это только начало. Сейчас трудно .даже предположить, какое будущее у персептрона. Но несомненно, что устройства, напоминающие пока только игрушку, станут когда-нибудь необходимы человеку.
Вернемся к свердловскому «Марсианину» и расскажем о нем подробнее. Из принципиальной схемы прибора (рис. 2) видно, что каждый фоторезистор последовательно соединен с одним реле. Как только свет падает на какой-нибудь элемент, его сопротивление резко уменьшается и соответствующее реле срабатывает. На схеме все соединения показаны в отключенном состоянии. При подаче напряжения контакты реле притягиваются (движутся) слева направо.
Когда поле фоторезисторов освещено, включаются все реле. Затем на поле накладывают контур опознаваемого образа. На принципиальной схеме дана таблица, показывающая, какие фоторезисторы затемняют контур, например К —11 3, 4, 5, 7, 9. Значит, реле pj, рз, Р4, po, Р7, Р9 при этом отключаются. В результате зажигается лампа лб, и на экране возникает светящаяся буква К. Персептрон «узнал» ее.
Модель состоит из трех блоков:
а) блок фоторезисторов — воспринимающая ячейка;
б) блок реле — модель ассоциативных элементов;
в) светоплан образов — устройство, выдающее информацию.
Корпус персептрона выполнен в виде вытянутой полусферы из листового алюминия. Его можно сделать на токарном станке с помощью деревянной матрицы. Окрашенный светлой молотковой эмалью корпус крепится тремя винтами к треноге с колесиками.
В полусфере размещены блок фотосопротивлений, блок реле и выпрямитель.
Фотосопротивления типа ФСК Г-2 установлены на алюминиевых платах размером 130X30 мм. Для крепления фоторезисторов используют ламповые панели типа ПЛК-8, которые монтиру-
ют многожильным проводом марки МГВ, МГВЛ, МГШВ сечением 0,35 мм2. Когда окончен монтаж, плату с ламповыми панелями крепят к корпусу винтами МЗ, а затем размечают и сверлят отверстия в корпусе. Нужно следить за тем, чтобы они были немного больше, чем диаметр стекла фоторезистора, для того чтобы свет падал на весь элемент.
Блок реле смонтирован на круглой алюминиевой плате диаметром 315 мм. Все реле — типа РКН, паспорт РСЗ 259007, сопротивление обмотки 2000 ом, провод ПЭЛ-0,1. Монтаж лучше делать одножильным проводом ПМВ сечением 0,2 мм2.
На этой же плате установлены детали выпрямителя (трансформатор, дроссель, электролитические конденсаторы), который дает напряжение 110 в для питания блока реле. Выпрямитель собран по двухполупериодной схеме на диодах типа Д-303, укрепленных на медных радиаторах. Площадь каждого радиатора 6 см2. Сердечник трансформатора набирается из железа Ш 25X25. В сетевой обмотке 1720 витков провода ПЭВ-0,32, во вторичной — 940 витков провода ПЭВ-0,5. Дроссель Дрі намотан на железе LU 20X20 проводом ПЭЛ-0,3, количество витков — 300. Электролитические конденсаторы типа КЭ-2 — 40 мкф X 450 в.
