[发明专利]神经元装置、神经网络装置、反馈控制装置及信息存储介质

权利要求书

1.一种反馈控制装置(701)，具有：

控制输入接受单元(702)，接受控制对象位移的目标值、该位移的观测值 及该位移的微分观测值的输入；

正侧反馈装置(703)；以及

负侧反馈装置(704)，

其特征在于：

该正侧反馈装置(703)和该负侧反馈装置(704)都具有：

(a)非负整数编码装置(401)A1；

(b)非负整数编码装置(401)A2；

(c)非负整数编码装置(401)A3；

(d)控制存储单元，存储权值p、k1、k2、v1、v2和权值系数Δq1、Δ q2；

(e)非负整数编码装置(401)B1，被提供将所述存储的权值p乘以了 从所述非负整数编码装置(401)A1输出的非负整数信号值u所得的信号值 pu，作为实数信号值的输入；

(f)非负整数编码装置(401)B2，被提供将所述存储的权值k1乘以了 从所述非负整数编码装置(401)A2输出的非负整数信号值所得的信号值， 以及将所述存储的权值k2乘以了从所述非负整数编码装置(401)A3输出的 非负整数信号值所得的信号值，作为实数信号值的输入；

(g)非负整数编码装置(401)C，被提供将所述存储的权值v1乘以了 从所述非负整数编码装置(401)B1输出的非负整数信号值所得的信号值，以及 将所述存储的权值v2乘以了从所述非负整数编码装置(401)B2输出的非负整 数信号值所得的信号值，作为实数信号值的输入；

(h)单侧操作输出单元(711)，输出从所述非负整数编码装置(401)C输 出的非负整数信号值x作为操作值；以及

(j)控制更新单元，根据从所述非负整数编码装置(401)A1输出的非 负整数信号值u，以及从所述非负整数编码装置(401)C输出的非负整数信 号值x，计算

Δq1x²u+Δq2(x²u-1)

，并更新所述控制存储单元所存储的权值p，以使其增加相当于该计算结果 的量，

所述控制输入接受单元(702)与该正侧反馈装置(703)的非负整数编码装 置(401)A1、A2、A3和该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401) A1、A2、A3相连，

所述控制输入接受单元(702)

(1)如果控制对象的位移目标值不为负，则将该值提供给该正侧反馈装 置(703)的非负整数编码装置(401)A1作为实数信号值的输入，将“0” 提供给该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401)A1作为实数信号值的 输入，

(2)如果控制对象的位移目标值为负，则将“0”提供给该正侧反馈装 置(703)的非负整数编码装置(401)A1作为实数信号值的输入，将该值提供给 该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401)A1作为实数信号值的输入，

(3)如果控制对象的位移观测值不为负，则将该值提供给该正侧反馈装 置(703)的非负整数编码装置(401)A2作为实数信号值的输入，将“0”提供给 该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401)A2作为实数信号值的输入，

(4)如果控制对象的位移观测值为负，则将“0”提供给该正侧反馈装 置(703)的非负整数编码装置(401)A2作为实数信号值的输入，将该值提供给 该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401)A2作为实数信号值的输入，

(5)如果控制对象的位移微分观测值不为负，则将该值提供给该正侧反 馈装置(703)的非负整数编码装置(401)A3作为实数信号值的输入，将“0”提 供给该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401)A3作为实数信号值的输 入，

(6)如果控制对象的位移微分观测值为负，则将“0”提供给该正侧反 馈装置(703)的非负整数编码装置(401)A3作为实数信号值的输入，将该值提 供给该负侧反馈装置(704)的非负整数编码装置(401)A3作为实数信号值的输 入，

所述反馈控制装置(701)还具有：

操作输出单元(705)，将从该正侧反馈装置(703)输出的操作值中减去从该 负侧反馈装置(704)输出的操作值所得的值提供给控制对象作为操作输出，

所述非负整数编码装置(401)的每一个具有：

N个神经元装置(101)；

非负实数接受单元(402)，在所述N个神经元装置(101)接受输入信号值 的输入，将输出信号值输出的时间间隔中，接受一个或多个非负实数信号值 的输入，将该非负实数信号值的总和u，作为输入信号值提供给所述N个神 经元装置(101)；以及

非负整数输出单元(403)，将由所述N个神经元装置(101)输出的输 出信号值的总和作为非负整数信号值输出，

所述N个神经元装置(101)的每一个具有：

阈值存储单元(102)，存储阈值变量θ和两个阈值系数Δθ1、Δθ2；

输入接受单元(103)，按规定的时间间隔，接受一个或多个输入信号值 的输入；

输出单元(104)，如果接受了所述输入的输入信号值的总和s在所述存 储的阈值变量θ的值以上，则当成该神经元装置(101)在点火而输出“1” 作为输出信号值，如果不是这样，则当成该神经元装置(101)在休息而输出 “0”作为输出信号值，；以及

阈值更新单元(105)，根据所述输出的输出信号值X和所述存储的阈值 系数Δθ1、Δθ2，计算

Δθ1X+Δθ2(X-1)

，更新所述阈值存储单元(102)所存储的阈值变量θ的值，以使其增加相当 于该计算结果的量，

所述N个神经元装置(101)将1，2，...，N作为该阈值变量θ的初始 值，分别存储在该阈值存储单元(102)中，在所述N个神经元装置(101) 的各个神经元装置中，将“0”存储在该阈值存储单元(102)中作为该阈值 系数Δθ1、Δθ2的值。