Принцип работы ассоциативной машины «Астра» можно моде­лировать на цифровой вычислительной машине, что и было про­демонстрировано на вычислительной машине PDP9, запрограмми­рованной Фишером во время его работ в Астоне [17]. В этом

213

Случае принцип работы «Астры» был приложен к обучению зри­тельному распознаванию символов на искусственной сетчатке, которая использовалась в качестве сенсорного органа и со­стояла из множества фотоэлементов.

+J56

Для работы с вычислительной машиной входная информация должна быть преобразована из параллельной формы, в которой она представлена на искусственной сетчатке, в последовательную форму. Оказалось, что использование в качестве сканирующего устройства шагового искателя приводит к гораздо более простому инженерному решению, чем использование статических электрон-

L_|—1 L—-||—і 0,?2мкФ {ОмкФ
	■J

Воз Scam

Рис. 11.2. Схема управления шаговым искателем

ных сканирующих средств. Скорость сканирования в исследова­ниях такого рода не важна, а шаговые искатели всегда имеются в наличии.

Выбор шагового искателя в качестве сканирующего устройства позволяет легко осуществить сканирование 50 точек искусствен­ной сетчатки, что делает желательным использование матрицы фотоэлементов размеров 7×7 элементов. При этом задействуются 49 из 50 контактов, а один запасной контакт или свободен, или служит для указания конечного положения.

Схема управления сканирующим устройством показана на рис. 11.2. Для обеспечения возврата в исходное положение имеется кнопка, включенная последовательно с подвижными контактами шагового искателя, контактной группой и катушкой шагового искателя. При нажатии кнопки возврата шаговый искатель автоматически передвигается до тех пор, пока не достигнет исходного положения, обеспечиваемого запасным свободным контактом.

Шаговый искатель может управляться также и от вычислитель­ной машины. Управление осуществляется при помощи контактов группы реле ЭВМ, которые замыкают цепь вспомогательного реле блока шагового искателя, а затем размыкают ее. Каждый раз, когда это происходит, контакт, включенный последовательно с катушкой шагового искателя, замыкается и затем размыкается,’ 214

+358

В

кОм

ть т л If2 ком уЯОкОм т_ 1

ШагоЬый г~ искатель /

2В

Выход

т

Установка [>• „ Ш0м

}Шк0м

Шм"

уровня (нагрузка)

Рис. 11.3. Схема триггерного выхода. Триггер: срабатывание — 5,7 В, возврат — 5,2 В; вы­ход: +2,2 В (свет), —1,0 В (отсутствие света)

обеспечивая передвижение шагового искателя на один шаг. Это промежуточное реле требуется лишь потому, что мощность ком­мутирующего сигнала вычислительной машины недостаточна для катушки шагового искателя. Для предотвращения влияния бросков напряжения на работу вычислительной машины параллельно всем контактам подклю­чаются конденсаторы большой емкости, а параллельно катушке реле — миниатюрная неоновая лампа. Оказалось, что с точки зрения уменьшения «дрожания» контактов при работе в авто­матическом режиме, который использовался в эксперименте, оптимальным напряже­нием источника питання является напряжение 35 В. Сопротивление каж­дого из 49 недорогих фотоэлементов, исполь­зуемых в сетчатке, из­менялось от 1000 Ом при ярком свете до до 25 ООО Ом в темноте. Фотоэлементы монтиру­ются на квадратной мат­рице размером 4,5 X х4,5 см. Для исключе­ния влияния на фото­элементы постороннего света они окрашиваются с боков в черный цвет, что желательно и для других, описанных ранее, случаев использования этих фотоэлементов. Фотоэлементы сканируются по рядам, при этом каждый из mix поочередно подсоединяется к общему нагрузочному сопро­тивлению в 2800 Ом. Низкая величина сопротивления выбирается в целях получения максимального тока через контакты и обеспе­чения достаточно большого сигнала напряжения для работы по­следующей триггерной схемы. Эта триггерная схема, представлен­ная на рис. 11.3, преобразует информацию от сканирующей си­стемы в двоичную форму, удобную для использования вычисли­тельной машиной. Символы, изображенные фломастером на обычной копироваль­ной бумаге линиями толщиной, равной ширине фотоэлемента, Давали удовлетворительное реагирование: изменение напряже­ния на выходе фотоэлементов составляло 4—5 В. Триггерная схема была введена для создания мертвого хода в 0,5 В, что позволило получить изменение выходного напряжения приблизительно В 1,2 В. Учитывая возможность практического применения такой сет­чатки, например, для чтения почтовых кодов, обычные печатные

символы увеличивали фотоспособом до 45 мм. Это дало удовлетво­рительные результаты, и вполне возможно, что при использова­нии таких же недорогих фотоэлементов будет достаточно обычного оптического увеличения. Следует заметить, однако, что до сих пор в Астоне во всех экспериментальных работах с такой скани­руемой сетчаткой символы писались от руки фломастером. В Астоне эта же сканируемая сетчатка использовалась при моде­лировании на ЭВМ PDP9 оптического распознавания символов машиной «Астра» [12].