Тризначні електронні елементи, що моделюють болючі відчуття
Зміст
Так, у живих організмах біль має важливе значення для адаптації організму до середовища та його нормальної життєдіяльності, включаючи розумну поведінку та інтелектуальні, розумові функції. Передача інформації про звичайні та больові роздратування здійснюється в нейронних мережах живих організмів. Згідно з теорією специфічності біль пов'язаний зі своїм виключно відокремленим рецепторним апаратом та самостійними шляхами проведення в центральну нервову систему. Теоретично інтенсивності допускається, що одні й самі рецептори, одні й самі системи відповідають залежно від сили подразнення як больовим, і больовим відчуттям. Проміжну позицію займає поширена теорія «воротного контролю» Р. Мелзака та П. Уолла [1].
Біль вчить живе обережності, змушує його берегти своє тіло, попереджаючи про небезпеку, що загрожує, і сигналізуючи про хворобу. Але, біль може і сама ставати причиною порушень в організмі, причиною розладу діяльності органів і систем. Це — патологічний біль, який може виявлятися у таких формах: невралгія (ушкодження чутливих нервів), каузалгія (перерва нервових стовбурів), фантомний біль (біль у тій частині тіла, який відсутній, наприклад, після ампутації).
Розглянемо підхід до побудови штучних схем, у яких за аналогією з нейронними мережами живих організмів здійснюється передача як звичайної інформації, так і інформації про відмови.
— елемент (тильда-елемент) з входами n і одним виходом, тризначна функція якого представлена наступним чином
-Елемент функціонує як двійковий, якщо на всіх його входах є логічні («не болючі») сигнали 0 або 1 [2,3]. Якщо ж хоча на одному вході елемента буде сигнал про відмову
(«больовий»), то і на його виходібуде сигнал
. Отже, цей елемент виконує функцію трансляції сигналу відмови від входів на вихід.
— елемент, який, крім трансляції сигналів про відмову з входів на вихід, повинен також забезпечувати генерування на виході сигналу
при відмові всередині самого елемента. В цьому випадку
де 1,…,αı,αj > - безліч станів елемента, N - підмножина станів елемента властиве справному елементу.
Очевидно, що функціонування
елемента може бути описано тризначною логічною функцією. Від алфавіту 1, 0 та
можна перейти відповідно до симетричного алфавіту 1, -1, 0 і до несиметричного алфавіту 2, 1,0. Усі можливі варіанти відповідності між алфавітами наведені у таблицях 1 і 2. Однак усі 12 варіантів відповідності між алфавітами можна звести до двох: симетричний варіант, коли сигнал
знаходиться між інформаційними сигналами та несиметричний варіант.