一种视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路制造技术

本发明专利技术提出了一种视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，包括输入信号源、输入模块、逻辑控制模块、习惯化模块、强化模块和自发恢复模块，输入信号源分别与输入模块和逻辑控制模块相连接，输入模块与逻辑控制模块相连接，逻辑控制模块分别与习惯化模块、强化模块和自发恢复模块相连接，强化模块分别与习惯化模块和自发恢复模块相连接，自发恢复模块与习惯化模块相连接，习惯化模块输出恐惧或快乐情绪信号。本发明专利技术实现了不同刺激下的情绪习惯化与自发恢复、情绪习惯化状态下去习惯化刺激的习惯化以及第一次情绪习惯化和自发恢复后的第二次情绪习惯化与自发恢复。本发明专利技术更加符合生物特性，有助于构建更加智能的神经网络电路。有助于构建更加智能的神经网络电路。有助于构建更加智能的神经网络电路。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路


[0001]本专利技术涉及神经网络电路的
，尤其涉及一种视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路。

技术介绍

[0002]忆阻器（Memristor）最早在 1971年由加州大学伯克利分校的蔡少棠教授提出，他认为电阻、电容和电感代表电子学中电压、电流、电荷和磁通量 4 项重要元素之间的关系，但代表电荷和磁通量之间关系的元件尚未存在，于是将其命名为忆阻器。2007 年惠普（HP）宣布由 Richard Stanley Williams 率领的团队成功研发出固态忆阻器，这种忆阻器以无机二氧化钛为原料，形成一片双层薄膜。忆阻器可以在断电之后，仍能“记忆”通过的电荷，其所具备的这种特性与神经突触之间的相似性，使其具备获得自主学习功能的潜力。
[0003]行为可塑性建立了信息和适当的行为反应之间的联系，使生物体能够根据外部环境的刺激调整自己的行为。习惯化是行为可塑性的基本和普遍形式。在神经科学中，习惯化的一般描述是：“假设一个特定的刺激引发了反应，重复使用该刺激会导致反应减少”。另外，习惯表现出9个参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，其特征在于，包括输入信号源、输入模块、逻辑控制模块、习惯化模块、强化模块和自发恢复模块，输入信号源分别与输入模块和逻辑控制模块相连接，输入模块与逻辑控制模块相连接，逻辑控制模块分别与习惯化模块、强化模块和自发恢复模块相连接，强化模块分别与习惯化模块和自发恢复模块相连接，自发恢复模块与习惯化模块相连接，习惯化模块输出恐惧或快乐情绪信号；所述输入模块将输入信号源进行幅值和有效电平的变换；逻辑控制模块根据输入信号源和输入模块的输出分别产生控制习惯化模块、强化模块和自发恢复模块的控制信号；习惯化模块实现习惯化形成、恢复和输出的功能；强化模块根据之前接收的刺激输出习惯化和自发恢复反馈信号；自发恢复模块在未施加刺激时对已形成的习惯化进行恢复。2.根据权利要求1所述的视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，其特征在于，所述输入信号源包括正性强刺激去习惯化信号源N1、正性弱刺激习惯化信号源N2、正性中等刺激习惯化信号源N3、负性弱刺激习惯化信号源N4和负性中等刺激习惯化信号源N5；所述正性强刺激去习惯化信号源N1、正性弱刺激习惯化信号源N2、正性中等刺激习惯化信号源N3、负性弱刺激习惯化信号源N4和负性中等刺激习惯化信号源N5均与输入模块相连接，正性强刺激去习惯化信号源N1、正性弱刺激习惯化信号源N2、正性中等刺激习惯化信号源N3、负性弱刺激习惯化信号源N4和负性中等刺激习惯化信号源N5均与逻辑控制模块相连接；所述输入模块包括正性强刺激去习惯化信号接收处理单元、正性弱刺激习惯化信号接收处理单元、正性中等刺激习惯化信号接收处理单元、负性弱刺激习惯化信号接收处理单元和负性中等刺激习惯化信号接收处理单元，正性强刺激去习惯化信号源N1与正性强刺激去习惯化信号接收处理单元的输入端相连接，正性强刺激去习惯化信号接收处理单元的输出端与逻辑控制模块相连接；正性弱刺激习惯化信号源N2与正性弱刺激习惯化信号接收处理单元的输入端相连接，正性弱刺激习惯化信号接收处理单元的输出端与逻辑控制模块相连接；正性中等刺激习惯化信号源N3与正性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输入端相连接，正性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输出端与逻辑控制模块相连接；负性弱刺激习惯化信号源N4与负性弱刺激习惯化信号接收处理单元的输入端相连接，负性弱刺激习惯化信号接收处理单元的输出端与逻辑控制模块相连接；负性中等刺激习惯化信号源N5与负性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输入端相连接，负性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输出端与逻辑控制模块相连接；所述正性强刺激去习惯化信号接收处理单元包括第一压控单元和同逻辑门D1，正性强刺激去习惯化信号源N1连接第一压控单元的输入端，第一压控单元的输出端与同逻辑门D1的输入端相连接，同逻辑门D1的输出端连接逻辑控制模块；所述正性弱刺激习惯化信号接收处理单元包括第二压控单元和同逻辑门D2，正性弱刺激习惯化信号源N2连接第二压控单元的输入端，第二压控单元的输出端与同逻辑门D2的输入端相连接，同逻辑门D2的输出端连接逻辑控制模块；所述正性中等刺激习惯化信号接收处理单元包括第三压控单元和同逻辑门D3，正性中等刺激习惯化信号源N3连接第三压控单元的输入端，第三压控单元的输出端与同逻辑门D3的输入端相连接，同逻辑门D3的输出端连接逻辑控制模块；所述负性弱刺激习惯化信号接收处理单元包括第四压控单元和同逻辑门D4，负性弱刺激习惯化信号源N4连接第四压控单元的输入端，第四压控单元的输出端与同逻辑门D4的输入端相连接，同逻辑门D4的输出端连接逻辑控制模块；所述负性中等刺激习惯化信号接收处理模块包括第五
压控单元和同逻辑门D5，负性中等刺激习惯化信号源N5连接第五压控单元的输入端，第五压控单元的输出端与同逻辑门D5的输入端相连接，同逻辑门D5的输出端连接逻辑控制模块。3.根据权利要求2所述的视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括求和模块、去习惯化控制模块、习惯化控制模块、强化与恢复控制模块，输入模块的输出端分别与求和模块和去习惯化控制模块的输入端相连接，输入信号源分别与求和模块和强化与恢复控制模块的输入端相连接；正性强刺激去习惯化信号源N1与自发恢复模块的输入端相连接，正性弱刺激习惯化信号源N2、正性中等刺激习惯化信号源N3、负性弱刺激习惯化信号源N4、负性中等刺激习惯化信号源N5均与求和模块的输入端相连接；所述去习惯化控制模块的输入端与输入模块的正性强刺激去习惯化信号接收处理单元的输出端相连接，输入模块的正性弱刺激习惯化信号接收处理单元、正性中等刺激习惯化信号接收处理单元、负性弱刺激习惯化信号接收处理单元和负性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输出端均与求和模块的输入端相连接，求和模块的输出端分别与习惯化控制模块和习惯化控制模块的输入端相连接；去习惯化控制模块和习惯化控制模块的输出端均与习惯化模块的输入端相连接，强化与恢复控制模块的输出端分别与强化模块和自发恢复模块的输入端相连接。4.根据权利要求3所述的视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，其特征在于，所述去习惯化控制模块包括同逻辑门D6、同逻辑门D7和压控开关S6，同逻辑门D6、同门D7的输入端和压控开关S6的被控电压侧的输入电压均与输入模块的正性强刺激去习惯化信号接收处理单元的输出端相连接，同逻辑门D6、同逻辑门D7的输出端和压控开关S6的被控电压侧的输出电压均与习惯化模块的输入端相连接，同逻辑门D7的输出端与压控开关S6的正向输入端相连接，压控开关S6的负向输入端接地；所述求和模块包括第一求和模块和第二求和模块，第一求和模块的输入端分别与输入模块的正性弱刺激习惯化信号接收处理单元和正性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输出端相连接，第二求和模块的输入端分别与输入模块的负性弱刺激习惯化信号接收处理单元和负性中等刺激习惯化信号接收处理单元的输出端相连接，第一求和模块和第二求和模块的输出端均与第六求和模块相连接，第六求和模块的输出端分别与习惯化控制模块和强化模块相连接，第二求和模块和第一求和模块的输出端均与习惯化模块相连接；所述习惯化控制模块包括同逻辑门D10、同逻辑门D12、与门D13、非门D14、压控开关S7和第七求和模块，第六求和模块的输出端分别与同逻辑门D10、同逻辑门D12的输入端和第七求和模块的一个输入端相连接，强化与恢复控制模块的与门D16的输出端与非门D14的输入端相连接，同逻辑门D12和非门D14的输出端均与门D13的输入端相连接，压控开关S7的正向输入端与与门D13的输出端相连接，压控开关S7的负向输入端接地；所述第七求和模块的另一输入端与强化模块的输出端相连接，第七求和模块的输出端与压控开关S7的被控电压侧的输入端相连接，同逻辑门D9的输入端与第一求和模块的输出端相连接，同逻辑门D9和同逻辑门D10的输出端、压控开关S7的被控电压侧的输出端均与习惯化模块相连接；所述正性弱刺激习惯化信号源N2与第三求和模块的一个输入端相连接，第三求和模块的另一个输入端与正性中等刺激习惯化信号源N3相连接，负性弱刺激习惯化信号源N4与第四求和模块的一个输入端相连接，第四求和模块的另一输入端与负性中等刺激习惯化信号
源N5相连接，第三求和模块的输出端与第五求和模块的一个输入端相连接，第五求和模块的另一输入端与第四求和模块的输出端相连接，第五求和模块的输出端与强化与恢复控制模块中同逻辑门D19的输入端相连接；所述强化与恢复控制模块包括第三求和模块、第四求和模块、第五求和模块、非门D15、非门D17、非门D20、非门D22、同逻辑门D19、同逻辑门D21、与门D16、与门D18、D触发器DFF1和第六压控单元，正性强刺激去习惯化信号源N1分别与D触发器DFF1的CLK端和非门D15的输入端相连接，D触发器DFF1的D端与端相连接，非门D17的输入端与D触发器的Q端相连接，非门D17的输出端与与门D18的输入端相连接；所述第五求和模块的输出端与同逻辑门D19的输入端相连接，同逻辑门D19的输出端与非门D20的输入端相连接，非门D20的输出端与与门D18的输入端相连接，非门D15和与门D18的输出端均与与门D16的输入端相连接，与门D16的输出端分别与第六压控单元的输入端、习惯化控制模块中非门D14的输入端、同逻辑门D21的输入端、强化模块和自发恢复模块的输入相连接，第六压控单元被控电压侧的输入端和输出端均与自发恢复模块相连接，第四求和模块的输出端与非门D22的输入端相连接，非门D22和同逻辑门D21的输出端均与强化模块的输入端相连接。5.根据权利要求2
‑
4中任意一项所述的视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，其特征在于，所述习惯化模块包括习惯化突触模块和习惯化输出模块，逻辑控制模块中去习惯化控制模块和习惯化控制模块的输出端均与习惯化突触模块相连接，去习惯化控制模块和习惯化控制模块的输出端均与习惯化输出模块相连接，习惯化突触模块与习惯化输出模块相连接，习惯化输出模块输出恐惧情绪信号N6或快乐情绪信号N7。6.根据权利要求5所述的视觉诱发的情绪习惯化特性神经网络电路，其特征在于，所述习惯化突触模块包括忆阻器M1、NMOS管T1、NMOS管T2和第一比例模块，去习惯化控制模块的压控开关S6的被控电压侧的输出端分别与忆阻器M1的正极端和NMOS管T2的漏极相连接，同逻辑门D6的输出端与NMOS管T1的栅极相连接，习惯化控制模块的同逻辑门D10的输出端与NMOS管T2的栅极相连接，习惯化控制模块的压控开关S7的输出端与忆阻器M1的负极端相连接，忆阻器M1的正极端与NMOS管T2的漏极相连接，忆阻器M1的负极端与NMOS管T1的漏极相连接，NMOS管T1的源极与第一比例模块相连接，电阻R35和电容C1并联；NMOS管T2的源极与和第一比例模块相连接；所述习惯化输出模块包括压控开关S9、压控开关S11、第七压控单元、第八压控单元、第八求和模块、第一求差模块、第二求差模块和第二比例模块，去习惯化控制模块的同逻辑门D7的输出端分别与压控开关S9的正向输入端和第七压控单元的输入端相连接，习惯化控制模块中的同逻辑门D9的输出端与压控开关S11的正向输入端相连接，压控开关S9和压控开关S11的负向输入端均接地，压控开关S9和压控开关S11的被控电压侧的的输入端均与习惯化突触模块的第一比例模块的输出端相连接，压控开关S9的输出端分别与电阻R40的一端和第一求差模块的一个输入端相连接，压控开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙军伟，王妍，赵阳，徐远鹏，赵麟豪，陈振，孙策，李闯闯，张静宜，刘鹏，王英聪，凌丹，王延峰，刘娜，雷霆，方洁，余培照，黄春，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：