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Neuroni in Tabella


Nv - Nu - Nx

Anche se i neuroni di tipo Nv e Nu hanno gli stessi 3 semplici componenti, essi si comportano in modo diffferente a seconda di come vengono fatte le connessioni di ingresso.

Rappresentazione:

Ingresso:

L'ingresso Nv è accoppiato in AC.

l'ingresso Nu è accoppiato in DC.

Connessione della rete RC:

Nel neurone Nv, il segnale in ingresso è connesso al condensatore e la resistenza a Gnd o Vcc.

Nel neurone Nu, l'ingresso è connesso alla resistenza ed il condensatore a Gnd o Vcc.

Risposta ai segnali:

Nv risponde ad una “transizione” in ingresso,

Nu risponde ad uno “stato” in ingresso.

Ingresso:

I segnali in ingresso al neurone Nv sono accoppiati all'ingresso dell'amplificatore per mezzo di un condensatore.

I segnali in ingresso al neurone Nu sono accoppiati all'ingresso dell'amplificatore per mezzo di una resistenza.

Uscita:

L'uscita Nv viene eccitata pochi nanosecondi dopo l'applicazione di un segnale valido in ingresso.

L'uscita Nu viene eccitata dopo un ritardo (determinato dalla rete R/C) dall'applicazione di un segnale valido in ingresso.

Segnale valido in ingresso:

Un segnale valido per un Nv è un gradino di tensione avente la stessa polarità della tensione di uscita dell'amplificatore.

Per esempio se l'uscita del neurone Nv è a livello alto, allora una transizione da 0 a 1 in ingresso provocherà un cambio di stato in uscita da 1 a 0.

Se l'uscita del neurone Nv è a livello basso, allora una transizione da 1 a 0 in ingresso provocherà un cambio di stato in uscita da 0 a 1.

Un segnale valido per un Nu è un cambio di tensione avente la stessa polarità della tensione di uscita dell'amplificatore.

Per esempio se l'uscita del neurone Nu è a livello alto, allora una tensione Vcc in ingresso della durata minima uguale alla costante R/C provocherà un cambio di stato in uscita da 1 a 0.

Se l'uscita del neurone Nv è a livello basso, allora una tensione Gnd in ingresso provocherà un cambio di stato in uscita da 0 a 1 dopo un ritardo uguale a R/C.

Assenza di segnale in ingresso:

In assenza di un segnale valido, una uscita attiva del neurone Nv ritornerà al suo stato di riposo dopo un ritardo uguale alla costante di tempo determinata dalla rete R/C del neurone stesso.


Segnale non valido in ingresso:

Una piccola ampiezza o una lenta transizione o una tensione continua in ingresso non influirà sullo stato di riposo del neurone Nv.

Il neurone Nu ha uno stato di riposo che dipende dal normale livello inattivo di tensione (nel nostro caso è Gnd). Un cambio rapido di tensione o una alta frequenza in ingresso non può influenzare lo stato di riposo del neurone Nu. Il neurone Nu risponde solo alla tensione media continua (average dc voltage) del segnale in ingresso se questa supera la tensione di soglia (threshold) dell'ingresso dell'amplificatore.

Se resistenza e condensatore vengono connessi entrambi al segnale di ingresso, le funzioni Nv e Nu vengono combinate in un neurone Nx.
Lo “slave bicore” è un esempio di neurone Nx.

Riporto di seguito la mail con cui Wilf Rigter ne spiega il funzionamento:

Message #6341 of 59249
Sun Oct 8, 2000 5:35 pm

RE: [beam] Nx Neuron


Bruce wrote:
"Your concept in using the Nx neuron is generally correct (although it's the resistor that you connect to ground or Vcc) ....."

Actually with switching frequencies slower than it's own time constant, the Nx neuron behaves more like a Nu and it is the capacitor which is switched to ground or Vcc while the resistor supplies charging current from the opposite phase. The key indicator of this Nu behaviour mode is that unlike a Nv neuron, the output of the Nx does not change instantly when the capacitor is switched.

Applied as shown in the attached schematic each input leg of the Nx neuron is driven by 180 out of phase signals in this case from the master Bicore. It is a bi-lateral phase delay circuit to generate a quadrature output. Here the Nx behaves as a Nu which integrates (delays) the signal from the resistor input until the 74HC14 threshold is crossed. But what makes it special is that when the signal at the capacitor input changes state it dumps the remaining capacitor charge (without changing the Nx output) so that unlike a conventional Nu, it always starts timing from "zero" (like a Nv neuron) and is therefore insensitive to the dutycyle of the input signal as long as the input pulse width is longer that the Nx delay time (again just like a Nv neuron).

The Nx neuron is also a key element in the PS head circuit where, depending on the input frequency and duty cycle, it's behaviour changes from an inverting Nu to a non-inverting Nv which is used to stop the motor and reduce power when the optical sensors are in equilibrium.

In retrospect, this simple circuit, which is so closely related to the Nu and Nv neurons is also quite different, complex and distinctive in it's behaviour . Rather than use the term Nx neuron for an "uncommitted" neuron it is probably best reserved for the application of this "ambiguous" Nv/Nu neuron where both the resistor and capacitor inputs are driven.

I neuroni Nv, Nu e Nx, richiedono una forma qualsiasi di isteresi (Schmitt trigger) o retroazione positiva (non invertita) per assicurare in uscita un cambio di stato singolo, pulito e rapido. Questo è particolarmente importante per il neurone Nv poiché sono spesso connessi ad altri ingressi Nv e le forme d'onda rumorose di propagherebbero rapidamente (swarm) attraverso la rete di neuroni saturando tutti i nodi.

Per “transizione” si intende un repentino cambio di tensione da Vcc a Gnd o viceversa. Si chiama anche “gradino di tensione”. In salita se da 0 a 1 (gnd -> vcc) o in discesa (vcc -> gnd).

Per “uscita in stato di riposo” si intende una uscita il cui livello di tensione è quello normale in assenza di un segnale in ingresso (di solito Gnd).

Per “uscita attiva” si intende una uscita la cui tensione è diversa da quella dello “stato di riposo” (di solito Vcc). Questo vale se Gnd=0Volt e Vcc=Tensione positiva.

Questa tabella e' stata creata usando il contenuto di una email di Wilf Rigter inviata alla lista Beam.











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