ПЕРЦЕПТРОН

Отправляя письмо по почте, мы пишем на конверте цифры шестизначного индекса. Причем делаем это не произвольно, а определенным образом — так, как рекомендовано на почтовом конверте. Ведь цифры будет «читать» не человек, а автоматическое устройство. В зависимости от прочитанного индекса письмо будет отправлено в нужную республику, край, область, район. Действует автомат быстро — за 1 ч он может рассортировать несколько тысяч писем. Вот почему аккуратное написание индекса на конверте существенно ускоряет доставку письма.

Автоматы или машины, «читающие» цифры, получили название «перцептрон», что в переводе с латинского означает «распознавание», «восприятие». Перцептроны совместно с ЭВМ сейчас широко применяются - для чтения текстов, распознавания рисунков и фотографий, ввода информации в ЭВМ. Такие перцептроны — сложные кибернетические устройства. Мы же здесь рассказываем о простом перцептроне, который может «читать» всего лишь пять цифр.

Принципиальную схему такого электронного автомата вы видите на рис. 34,а. Его «глаз» состоит из трех ячеек с фотодиодами V1 — V3, установленными на почтовой сетке (см. рис. 34,б). Над фотодиодами в корпусе устройства смонтированы осветители. Освещенность же фотодиодов зависим от конфигурации цифры, которую показывают «глазу» перцептрона. Микросхемы D1 и D2 образуют дешифратор, который выходными сигналами, зависящими от сочетаний затемненных и освещенных фотодиодов, через транзисторные ключи V4—V8 управляет зажиганием соответствующих цифр газоразрядного индикатора H1. Контакты выключателя питания S1 замыкаются только тогда, когда в окно корпуса перцептрона вставлена цифра.

Рис. 34 Логическое устройство "перцептрона": а — принципиальная схема (выводы 6 и 13 микросхемы D2 соединить); б — конструкции и схема расположения фотодиодов

Допустим, что «глазу» перцептрона показали цифру 1. В этом случае затемненным окажется фотодиод V2, на выходах элементов D1.1 и D1.3 появится напряжение высокого уровня, а на выходе элемента D1.2 — напряжение низкого уровня. В этом случае открывается только транзистор V4 и через его малое сопротивление будет подано напряжение на цифровой индикатор H1 — он высветит цифру 1.

Следует помнить, что транзистор структуры n-р-n открывается лишь тогда, когда на его эмиттере низкий потенциал, а на базе высокий, причем оба эти условия должны выполняться одновременно.

На базах транзисторов V4, V6 — V8 постоянно действует напряжение около +2 В, которое снимается с делителя R4R6 блока питания и подается на них через резистор R5. Поэтому эти транзисторы открываются при подаче на их эмиттеры напряжения низкого уровня. Управление же транзистором V5 осуществляется как по эмиттеру, так и по базе. Сделано это для того, чтобы при введении в окошко цифры 3 не открывался бы транзистор V5, на эмиттере которого в это время напряжение низкого уровня. Наличие такого же уровня и на базе обеспечивает транзистору закрытое состояние.

Перцептрон питается от сети переменного тока через однополупериодный выпрямитель на диоде V9 со стабилизатором напряжения на стабилитроне V10. Транзисторы П309 (V4—V8) можно заменить на П307, П308, КТ601А, КТ605А. Осветителями служат три лампы накаливания МН26-0.12, расположенные от фотодиодов на расстоянии не более 5 см. Фотодиоды V1—V3 могут быть также типов ФД-1, ФД-2, но в этом случае придется несколько увеличить мощность осветителей.

Цифры, которые может «читать» перцептрон, должны быть нарисованы черной краской на пластинке прозрачного органического стекла. Краску можно заменить полосками черной бумаги, приклеивая их к пластинке.

Все элементы перцептрона гальванически связаны с электроосветительной сетью, поэтому при работе с ним надо соблюдать особую осторожность.