оптоэлектронный нейрочип

Формула изобретения

Оптоэлектронный нейрочип, содержащий последовательно соединенные блок конвергенции входных сигналов, блок преобразования передаваемых сигналов и блок дивергенции выходных сигналов, при этом блок конвергенции входных сигналов и блок дивергенции выходных сигналов образован параллельно включенными каналами связи с управляемым коэффициентом передачи сигналов, каждый из которых выполнен в виде цепочки из последовательно соединенные управляемого резисторного элемента и элемента индикации передаваемых через канал информационных потоков, выполненного в виде источника излучения, причем в блоке конвергенции одни выводы таких цепочек соединены между собой и подключены ко входу блока преобразования передаваемых сигналов, а другие выводы цепочек являются входами блока конвергенции и соответственно входами оптоэлектронного нейрочипа, в блоке дивергенции одни выводы таких цепочек соединены между собой и подключены к выходу блока преобразования передаваемых сигналов, а другие выводы являются выходами блока дивергенции и соответственно выходами оптоэлектронного нейрочипа, к каждому входу и выходу нейрочипа подключены оптоэлектронные элементы индикации значения входного сигнала и значения выходного сигнала, выполненные в виде источника излучения, управляющие входы управляемых резисторных элементов в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции являются управляющими входами этих блоков и соответственно оптоэлектронного нейрочипа, оптические выходы элементов индикации передаваемых через канал информационных потоков в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции являются дополнительными оптическими выходами индикации передаваемых и преобразуемых информационных потоков в нейрочипе, а оптические выходы оптоэлектронных элементов индикации значения входного сигнала и значения выходного сигнала являются оптическими выходами нейрочипа, отличающийся тем, что в каждый канал связи с управляемым коэффициентом передачи сигналов блока конвергенции входных сигналов введены дополнительные каналы связи с внутренней самонастройкой, каждый из которых содержит четыре элемента локальной памяти в виде оптоэлектронных интегрирующих элементов и оптрон с управляемой оптической связью, при этом последний содержит три электрооптические ячейки-транспаранта с управляемой оптической прозрачностью, последовательно расположенные на оси оптической связи источника излучения и фотоприемника этого оптрона, а каждый из оптоэлектронных интегрирующих элементов содержит входной активирующий фотоприемник, накопительный конденсатор и оптрон, содержащий источник излучения и инактивирующий фоторезистор, при этом входной активирующий фотоприемник одним выводом подключен к шине опорного потенциала, точка соединения второго вывода этого фотоприемника с первыми выводами инактивирующего фоторезистора оптрона и накопительного конденсатора образует узловую точку оптоэлектронного интегрирующего элемента, вторые выводы инактивирующего фоторезистора оптрона накопительного конденсатора подключены к шине нулевого потенциала, первый вывод источника излучения оптрона является управляющим инактивирующим входом интегрирующего элемента, второй вывод источника излучения оптрона подключен к шине нулевого потенциала, фотоприемник оптрона с управляемой оптической связью включен параллельно одному из управляемых резисторных элементов в канале связи блока конвергенции, источник излучения того же оптрона включен между узловой точкой первого оптоэлектронного интегрирующего элемента и шиной нулевого потенциала, при этом первая, вторая и третья электрооптические ячейки-транспаранты с управляемой оптической прозрачностью подключены между узловой точкой второго, третьего и четвертого оптоэлектронных интегрирующих элементов соответственно и шиной нулевого потенциала, причем входной активирующий фотоприемник первого оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с оптоэлектронным элементом индикации значения входного сигнала, входной активирующий фотоприемник второго оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с элементом индикации передаваемых через канал информационных потоков в блоке конвергенции, входной активирующий фотоприемник третьего оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с элементом индикации передаваемых через канал информационных потоков в одном из каналов связи блок дивергенции и входной активирующий фотоприемник четвертого оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с оптоэлектронным элементом индикации значения одного из выходных сигналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оптоэлектронным нейроподобным модулям для нейросетевых вычислительных структур и предназначено для применения в качестве операционных элементов у нейрокомпьютерах.

Известны оптоэлектронные модули проблемно-ориентированных вычислительных (моделирующих) структур, предназначенных для моделирования биологических систем, в том числе и нейросистем /1/, содержащие узловые элементы, выполненные из цепочек последовательно соединенных фоторезисторов и источников излучения, имеющих оптические связи между собой как в самом модуле, так и между модулями.

Более близким по техническому решению является оптоэлектронный нейроподобный модуль (нейрочип) /2/, содержащий последовательно соединенные блок конвергенции входных сигналов, блок преобразования передаваемых сигналов и блок дивергенции выходных сигналов, при этом блок конвергенции входных сигналов и блок дивергенции выходных сигналов образован параллельно включенными каналами связи с управляемым коэффициентом передачи сигналов, каждый из которых выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных управляемого резисторного элемента (фоторезистора) и элемента индикации передаваемых через канал информационных потоков, выполненного в виде источника излучения, причем в блоке конвергенции одни выводы таких цепочек соединены между собой и подключены ко входу блока преобразования передаваемых сигналов, а другие выводы цепочек являются входами блока конвергенции и соответственно входами оптоэлектронного нейрочипа, в блоке дивергенции одни выводы таких цепочек соединены между собой и подключены к выходу блока преобразования передаваемых сигналов, а другие выводы являются выходами блока дивергенции и соответственно выходами оптоэлектронного нейрочипа, к каждому входу и выходу нейрочипа подключены оптоэлектронные элементы индикации значений входного и выходного сигналов, выполненные в виде источника излучения, управляющие входы управляемых резисторных элементов в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции являются управляющими входами блоков и соответственно оптоэлектронного нейрочипа, органические выходы элементов индикации информационных потоков, передаваемых в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции, являются дополнительными оптическими выходами индикации передаваемых и преобразуемых информационных потоков в нейрочипе, а оптические выходы оптоэлектронных элементов индикации значений входного и выходного сигналов являются оптическими выходами нейрочипа.

Однако в структуре такого нейрочипа отсутствуют элементы самонастройки и локальной памяти, необходимые для реализации алгоритмов обучения и тренировки нейронных сетей.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей нейрочипа за счет аппаратной реализации некоторых нейроалгоритмов обучения нейросетевых структур.

Решение задачи достигается тем, что в оптоэлектронный нейрочип, содержащий последовательно соединенные блок конвергенции входных сигналов, блок преобразования передаваемых сигналов и блок дивергенции выходных сигналов, при этом блок конвергенции входных сигналов и блок дивергенции выходных сигналов образован параллельно включенными каналами связи с управляемым коэффициентом передачи сигналов, каждый из которых выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных управляемого резисторного элемента и элемента индикации передаваемых через канал информационных потоков, выполненного в виде источника излучения, причем в блоке конвергенции одни выводы таких цепочек соединены между собой и подключены ко входу блока преобразователя передаваемых сигналов, а другие выводы цепочек являются входами блока конвергенции и соответственно входами оптоэлектронного нейрочипа, в блоке дивергенции одни выводы таких цепочек соединены между собой и подключены к выходу блока преобразования передаваемых сигналов, а другие выводы являются выходами блока дивергенции и соответственно выходами оптоэлектронного нейрочипа, к каждому входу и выходу нейрочипа подключены оптоэлектронные элементы индикации значения входного сигнала и значения выходного сигнала, выполненные в виде источника излучения, управляющие входы управляемых резисторных элементов в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции являются управляющими входами этих блоков и соответственно оптоэлектронного нейрочипа, оптические выходы элементов индикации передаваемых через канал информационных потоков в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции, являются дополнительными оптическими выходами индикации передаваемых и преобразуемых информационных потоков в нейрочипе, а оптические выходы оптоэлектронных элементов индикации значения входного сигнала и значения выходного сигнала являются выходами нейрочипа, в каждый канал связи с управляемым коэффициентом передачи сигналов блока конвергенции входных сигналов введены дополнительные каналы связи с внутренней самонастройкой, каждый из которых содержит четыре элемента локальной памяти в виде оптоэлектронных интегрирующих элементов и оптрон с управляемой оптической связью, при этом последний содержит три электрооптические ячейки-транспаранта с управляемой оптической прозрачностью, последовательно расположенные на оси оптической связи источника излучения и фотоприемника этого оптрона, а каждый из оптоэлектронных интегрирующих элементов содержит входной активирующий фотоприемник, накопительный конденсатор и оптрон, содержащий источник излучения и инактивирующий фоторезистор, при этом входной активирующий фотоприемник одним выводом подключен к шине опорного потенциала, точка соединения второго вывода этого фотоприемника с первыми выводами инкативирующего фоторезистора оптрона и накопительного конденсатора образует узловую точку оптоэлектронного интегрирующего элемента, вторые выводы инактивирующего фоторезистора оптрона и накопительного конденсатора подключены к шине нулевого потенциала, первый вывод источника излучения оптрона является управляющим инактивирующим входом интегрирующего элемента, второй вывод источника излучения оптрона подключен к шине нулевого потенциала, фотоприемник оптрона с управляемой оптической связью включен параллельно одному из управляемых резисторных элементов в канале связи блока конвергенции, источник излучения того же оптрона включен между узловой точкой первого оптоэлектронного интегрирующего элемента и шиной нулевого потенциала, при этом первая, вторая и третья электрооптические ячейки-транспаранты с управляемой оптической прозрачностью подключены между узловой точкой второго, третьего и четвертого оптоэлектронных интегрирующих элементов соответственно и шиной нулевого потенциала, причем входной активирующий фотоприемник первого оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с оптоэлектронным элементом индикации значения входного сигнала, входной активирующий фотоприемник второго оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с элементом индикации передаваемых через канал информационных потоков в блоке конвергенции, входной активирующий фотоприемник третьего оптоэлектронного и интегрирующего элемента оптически соединен с элементом индикации передаваемых через канал информационных потоков в одном из каналов связи блока дивергенции, и входной активирующий фотоприемник четвертого оптоэлектронного интегрирующего элемента оптически соединен с оптоэлектронным элементом индикации значения одного из выходных сигналов.

Введение дополнительных каналов связи с внутренней самонастройкой характеристик проводимости каналов связи приводит к необходимости введения в нейрочип новых операционных оптоэлектронных элементов: элементов локальной памяти в виде оптоэлектронных интегрирующих элементов и оптоэлектронных элементов с управляемой оптической связью. Наличие таких новых узлов и формируемых при этом новых электрических взаимосвязей вводимых оптоэлектронных элементов в предлагаемом оптоэлектронном нейрочипе существенно отличают предлагаемую структуру нейрочипа от известных нейрочипов нейросетевых вычислительных структур, что позволяет делать вывод о соответствии заявленного устройства критерию "новизна".

Сравнение заявленного технического решения с известными схемами оптоэлектронных нейрочипов показывает, что предлагаемая структура нейрочипа отличается от известных технических решений нейроподобных оптоэлектронных модулей /1, 2/ наличием дополнительных каналов связи с самоподстройкой коэффициентов передачи сигналов в соответствии со значениями передаваемых по каналам информационных потоков. При этом передаваемые в таких каналах связи сигналы обрабатываются параллельно на оптоэлектронных интегрирующих элементах аналогового типа и получаемые при этом сигналы поступают на входы оптоэлектронного узла управления проводимостью дополнительного канала передачи входных сигналов, в котором в соответствии со значениями этих сигналов устанавливаются проводимости каналов передачи информационных потоков, соответствующие моделируемым нейроинформационным режимам.

Передача и преобразование сигналов в предлагаемом нейрочипе организовано по аналогии с тем, как это происходит в нейроне, в котором при обучении происходит запоминание наиболее часто повторяемых процедур передачи и преобразования входных сигналов в каналах передачи информационных потоков в нейронной сети.

Предлагаемая структура нейрочипа существенно отличается от известных заявителю оптоэлектронных нейрочипов и приближается по функциональным возможностям к реальным нейронам.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого оптоэлектронного нейрочипа с одним дополнительным каналом связи с внутренней самонастройкой, на фиг. 2 приведен вариант схемы оптоэлектронного интегрирующего элемента - элемента локальной памяти.

Структурная схема оптоэлектронного нейрочипа (фиг. 1) состоит из следующих электрически и оптически взаимосвязанных операционных узлов и элементов: 1 - блок конвергенции входных сигналов, 2 - блок преобразования передаваемых сигналов, 3 - блок дивергенции выходных сигналов, 4.1-4.i - элементы индикации передаваемых через канал информационных потоков в каналах связи блока конвергенции (источники излучения), 5.1-5.i - управляемые резисторные элементы каналов связи блока конвергенции (фоторезисторы), 6.1-6.j - элементы индикации передаваемых через канал информационных потоков в каналах связи блока дивергенции (источники излучения), 7.1-7.j - управляемые резисторные элементы каналов связи блока дивергенции (фоторезисторы), 8 - дополнительный канал связи в блоке конвергенции входных сигналов, 9.i - оптоэлектронный элемент индикации значения входного сигнала (источник излучения), 10.j - оптоэлектронный элемент индикации значения выходного сигнала (источник излучения), 11.ij - 14.ij - элементы локальной памяти в виде оптоэлектронных интегрирующих элементов, 15.ij - 19.ij - оптрон с управляемой оптической связью (15. ij - фотоприемник, 16.ij - 18.j - электрооптические ячейки-транспаранты с управляемой оптической прозрачностью, 19.ij - источник излучения).

Кроме числовых обозначений блоков на схеме фиг. 1 имеются символьные обозначения входных, выходных и управляющих сигналов; V1-Vi - входные сигналы, V1-Vj - выходные сигналы, V5.1 - V5.i, V7.1-V7.i - управляющие входы для задания проводимости каналов связи в блоках конвергенции и дивергенции, 11.ij - 14.ij - управляющие инактивирующие сигналы, подаваемые на управляющие входы интегрирующих элементов 11.ij - 14.ij. Простыми стрелками на схеме обозначены электрические связи, стрелками с треугольным острием - оптические связи. Для упрощения описания устройства двойные импульсы i и j далее будут опущены.

На фиг. 2 представлена схема элемента локальной памяти в виде оптоэлектронного интегрирующего элемента 11; 20 - входной активирующий фотоприемник, 21 - накопительный конденсатор, 22 - 23 - оптрон, (22 - инактивирующий фоторезистор, 23 - источник излучения), V11 - управляющий сигнал для задания проводимости инактивирующего фоторезистора 23, S - оптический входной активирующий сигнал, x - узловой потенциал интегрирующего элемента, V_o - опорный потенциал.

В качестве оптоэлектронных элементов и узлов в нейрочипе применены типовые оптоэлектронные элементы и узлы с применением в качестве фотоприемников фоторезисторов, фототранзисторов и фотодиодов, а в качестве источников излучения применяются светодиоды, инжекционные полупрводниковые лазеры, элеткролюмисцентные излучатели.

В оптроне 15-19 с управляемой оптической связью между источником излучения и фотоприемником 15 на оси оптической связи установлены электрооптические ячейки-транспаранты 16-18 с управляемой оптической прозрачностью, выполненные в виде жидкокристалличеких ячеек-транспарантов, имеющих управляемую оптическую прозрачность и работающих "на просвет" либо "на отражение". Подключение управляющих сигналов к таким электрооптичеким ячейкам-транспарантам позволяет изменять в них напряженность электрического поля, в зависимости от величины которого происходит изменение оптической прозрачности таких ячеек, что в свою очередь позволяет задавать различные значения оптической связи между источником излучения 19 и фотоприемником 15, между которыми и установлены ячейки-транспаранты 16-18 с управляемой прозрачностью.

Работает предлагаемый оптоэлектронный нейрочип следующим образом.

В соответствии с условиями решаемой задачи на управляющие входы управляемых резисторных элементов 5.1-5i каналов связи в блоке 1 конвергенции нейрочипа подаются управляющие сигналы V5.1 - V5.i для задания значений синаптических весов w1-wi проводимости каналов связи в блоке конвергенции. Подобным образом посредством управляющих сигналов V7.1-V7.j задаются значения проводимостей управляемых резисторных элементов 7.1-7.j в каналах связи блока 3 дивергенции выходных сигналов. При подключении к входу блока 1 конвергенции входных сигналов V1-Vi в каналах связи этих блоков возникают потоки информационных сигналов, значения которых пропорциональны значениям входных сигналов и проводимости каналов связи. В соответствии со значениями этих потоков информационных сигналов с источников излучения 4.1-4.i, включенных в каналы связи этого блока, происходит высвечивание оптических сигналов с интенсивностью излучения, соответствующей величине информационного потока, протекающего через каждый из этих каналов. Так, например, с элемента индикации информационного потока в i-ом канале связи блока конвергенции высвечивается оптический сигнал с интенсивностью Ai=K4g5.i Vi, где K4 - характеристика электрооптического преобразования источника излучения 4i, g5.i - проводимость резисторного элемента 5i.

Суммируемые на входе блока конвергенции 1 входные сигналы поступают на вход блока 2 преобразования передаваемых сигналов, где производится преобразование полученного сигнала:



После операции квантования суммарного сигнала по заданному порогу возбуждения на выходе блока 2 появляются выходные импульсные сигналы:



амплитуда и скважность которых определяется нелинейной функцией f(y) преобразования проходящих через блок 2 сигналов.

Затем в блоке 3 дивергенции выходных сигналов происходит перераспределение выходных информационных потоков и в соответствии с заданной проводимостью управляемых резисторных элементов 7.1-7.j по каждому каналу вывода выходных сигналов выводятся сигналы U1-Uj. В соответствии со значениями выходных информационных потоков в j-ом канале с источника излучения 6.j, включенного в этот канал, производится высвечивание оптических сигналов с яркостью свечения bj=K6g7.jU^*, где K6 - характеристика электрооптичекого преобразования источника излучения 6.j, g7j - проводимость элемента 7.j. С выхода источника излучения (оптоэлектронного элемента индикации значения входного сигнала) 9. i высвечивается оптический сигнал Si = K9i Ui, а с выхода источника излучения (оптоэлектронного элемента индикации выходного сигнала) 10. j высвечивается оптический сигнал Qj=K10jUj, K9i и K10j - характеристики электрооптического преобразования элементов индикации 9.i и 10j.

Высвечиваемый с источника излучения 9.1i оптоэлектронного элемента индикации 9.i оптический сигнал Si поступает на оптический вход активирующего входного фотоприемника 20 в оптоэлектронном интегрирующем элементе 11, где производится преобразование входного оптического сигнала в электрический сигнал xi, записываемый после интегрирования на накопительный конденсатор 21:

C11dxi/dt=p11Si-d11xi;

где xi - значение потенциала в узловой точке оптоэлектронного интегрирующего элемента 11, Si - входной оптический сигнал, поступающий на активирующий вход интегрирующего элемента 11, p11 - оптоэлектронная характеристика входного активирующего фотоприемника 20, C11 - величина емкости накопительного конденсатора, 21, 11 - характеристика проводимости инактивирующего фоторезистора 22 оптоэлектронного интегрирующего элемента 11

Изменение значения узлового потенциала yj в узловой точке оптоэлектронного интегрирующего элемента 14, оптически соединенного с источником излучения элемента индикации выходных сигналов 10, описывается следующим соотношением:

C14dyj/dt=p14Qj - d14yj,

где yj - значение потенциала в узловой точке оптоэлектронного интегрирующего элемента 14, Qj - оптический сигнал, поступающий на активирующий вход интегрирующего элемента 14, p14 - оптоэлектронная характеристика входного активирующего фотоприемника 20. C14 - величина емкости накопительного конденсатора 21, d14 - характеристика проводимости инактивирующего фоторезистора 22 оптоэлектронного интегрирующего элемента 14.

Изменение значений узловых потенциалов ai и bj в узловых точках оптоэлектронных интегрирующих элементов 12 и 13 описывается следующими соотношениями:

c12dai/dt=p12Ai - d12ai,

c13dbj/dt=p13Bj - d13by,

где Ai и Bj - оптические сигналы, высвечиваемые с источников излучения 4.i и 6.j оптоэлектронных элементов индикации передаваемых через канал информационных потоков в блоках конвергенции и дивергенции и поступающие на активирующие входы интеграторов 12 и 13, остальные обозначения такие же, что и в уравнениях (1) и (2), индексы 12 и 13 указывают на принадлежность к интегрирующим элементам 12 или 13.

В соответствии со значениями узловых потенциалов оптоэлектронных интегрирующих элементов 12-14 производится управление оптическими свойствами электрооптических ячеек-транспарантов 16-18 и яркостью свечения источника излучения 19, что в конечном счете сказывается на задании проводимости g 15 фотоприемника 15:

g15 = K15 K16 K17 K18 K19 ai bj xi yj,

где K15 - оптоэлектронная характеристика фотоприемника 15, K16-K18 - характеристики электрооптического преобразования ячеек-транспарантов 16-18, K19 - коэффициент электрооптического преобразования источника излучения 19.

Фактически последнее выражение совпадает по форме с записью правила Хебба обучения нейронной сети, в соответствии с которым изменение синаптического веса wij в i-ом канале связи j-го нейрона в нейронной сети описывается соотношением:

wij = hxiyj, (6)

где h - коэффициент обучаемости нейронной сети, xi и yj - соответственно i-й вход и выход j-го нейрона.

При введении дополнительных каналов связи 8 предполагается, что выполняются следующие условия подобия электрических и оптических характеристик элементов нейрочипа:

- проводимость каждого дополнительного канала связи g 15 соответствует значению дополнительного синаптического веса wij межнейронной связи и зависит от значений входных и выходных сигналов;

- оптические свойства источника излучения 19 и ячейки-транспаранта 18 соответствуют значению произведения входного и выходного сигналов.

- оптическая прозрачность электрооптических ячеек-транспарантов 16-17 соответствует условиям обучаемости нейронной сети и зависит от характера передачи инфорационных потоков в каналах связи нейрочипа.

Процесс обучения нейрочипа состоит из нескольких процедур. На начальном этапе производится обучение нейроной сети. При этом задают определение значения синаптических весов управляемых резисторных элементов 5.i и 7.j в соответствии с заданными по условию решаемой задачи синаптическими весами в каналах связи блоков конвергенции и дивергенции. После подключения входных потенциалов V1-Vi в этих каналах связи возникают токи, которые по своим значениям соответствуют информационным потокам, моделируемым в каналах связи нейрочипов. С источников излучения 4.1-4.i и 6.1-6j оптоэлектронных элементов индикации передаваемых через канал информационных потоков высвечиваются оптические сигналы, передаваемые на входные активирующие фотоприемники 20 оптоэлектронных интегрирующих элементов 12 и 13. При поступлении на вход активирующих фотоприемников 20 происходит увеличение их проводимости, что приводит к зарядке накопительных конденсаторов 21 и соответственно к увеличению узловых потенциалов ai и bj в узловых точках этих оптоэлектронных интегрирующих элементов. Оптоэлектронные интегрирующие элементы выполняют функции элементов локальной памяти в нейрочипе.

Чем большее значение имеют информационные потоки, проходящие через каналы связи, и чем больше частота повторения прохождения сигналов по каналам связи, тем будут выше значения узловых потенциалов в оптоэлектронных интегрирующих элементах 12 и 13. При этом имитируется режим запоминания актов возмущения в каналах связи и происходит "усиление внимания" ("ожидания") к повторному прохождению сигнала. В соответствии со значениями узловых потенциалов оптоэлектронных интегрирующих элементов 12 и 13 будет формироваться оптическая прозрачность ячеек 16 и 17, которые подключены к узловым точкам оптоэлектронных интегрирующих элементов 12 и 13. Причем при высоких значениях узловых потенциалов в этих узловых точках оптический канал связи, проходящий через ячейки 16 и 17, имеет достаточно хорошую оптическую прозрачность - "открыт" и тем самым имитируется эффект "повышенного внимания " ("ожидания") - один из эффектов обучения нейронных связей, при котором увеличение значений входного и выходного сигналов приводит к увеличению проводимости канала связи в блоке конвергенции.

Увеличение проводимости какого-либо канала связи приводит к увеличению величины информационного потока, проходящего (пропускаемого) через этот канал связи, и тем самым увеличивается величина оптического сигнала, высвечиваемого из элемента индикации этого канала. Этот сигнал проецируется на активирующий вход оптоэлектронного интегрирующего элемента 12, и в зависимости от величины поступающего оптического сигнала происходит изменение величины узлового потенциала в элементе 12. В соответствии с величиной этого узлового потенциала изменяется оптическая прозрачность ячейки-транспаранта 17, так как последняя электрическая связана с узловой точкой оптоэлектронного интегрирующего элемента 12.

Дополнительный канал передачи сигналов, содержащий фоторезистор 15 оптрона с управляемой проводимостью, в этом случае переводится в режим повышенной проводимости - режим "повышенного внимания", для которого характерна выработка на выходе нейрочипа определенного сигнала для тех случаев, когда на вход нейрочипа подается вектор сигналов, подобный первоначально заданному вектору сигналов, что имитирует процедуру "узнавания" заданного вектора сигналов из пакета тестовых сигналов.

Активное состояние дополнительного канала связи, содержащего фоторезистор 15, может сохраняться до тех пор, пока не уменьшатся значения входного и выходного сигналов либо не начнется тормозное воздействие (инактивация), возникающие при увеличении проводимости инактивирующего фоторезистора 22, посредством которого имитируется эффект "ослабления внимания" ("забывания").

Управляющие инактивирующие сигналы V11-V14, поступающие на управляющие входы инактивирующих фоторезисторов 22 в оптоэлектронных интегрирующих элементах 11 и 14, могут быть поданы от узловых точек других интегрирующих элементов как внутри самого нейрочипа, так и от других нейрочипов нефросетевой структуры в зависимости от реализуемых нейроалгоритмов. Кроме того, режимы тормозного воздействия могут осуществляться оптическими управляющими сигналами, подаваемыми непосредственно на оптический вход инактивирующих фоторезисторов 22 оптоэлектронного интегрирующего элемента от источников излучения, включенных либо в сам нейрочип, либо в операционные узлы других нейрочипов нейросетевой структуры.

Таким образом, в предлагаемом оптоэлектронном нейрочипе за счет внутренней самоподстройки синаптических весов в дополнительных каналах связи 8 блока конвергенции в зависимости от входных и выходных сигналов, а также в зависимости от проходящих через эти каналы связи информационных потоков могут быть реализованы различные алгоритмы обучения нейронных сетей.