6.2.2.1 Тобермори - фоноперцептрон Розенблатта

Схема устройства «Тобермори», разработанного Розенблаттом совместно с его аспирантом Джорджем Нэйджи, была готова к 1963 г. Технически «Тобермори» представлял собой перцептрон с двумя промежуточными A-слоями, на входе которого находился сенсорный анализатор. На вход анализатора могла подаваться произвольная смесь звуков из следующих источников: с магнитной ленты, от микрофона, от генератора шума, а также от двух аудиоосцилляторов. Пройдя через усилитель, звук попадал в устройство для измерения амплитуды сигнала (используемое для выявления пауз между словами) и в устройство для частотного анализа, представляющее собой набор из 45 аудиофильтров, способных работать на каком-либо из трёх диапазонов частот: 30–4700 Гц, 47–7000 Гц, 60–9400 Гц. Таким образом, на коммутационной панели было доступно два выхода от измерителя амплитуды сигнала (передающих значение амплитуды в моменте, поскольку эта информация в ходе частотного анализа утрачивается, и усреднённое значение амплитуды за некоторый промежуток времени) и 45 выходов от аудиофильтров.

При помощи коммутационной панели любая пара из этих выходов могла быть подключена к одному из 40 дифференциальных усилителей (устройств, выходной сигнал которых пропорционален разности входных напряжений). Поскольку на вход усилителей подавались логарифмические значения амплитуд сигналов, то выход усилителей соответствовал отношению величин сигналов. При этом каждый усилитель имел два выходных канала: первый из них передавал сигнал в случае, если разница входных сигналов усилителя была положительной, а второй — если отрицательной. Каждый из каналов был подключен к пороговому элементу с настраиваемым пороговым значением сигнала. Таким образом, выход сенсорного анализатора в моменте составлял 80 бит. Система объединяла выходы для 20 последовательных временных интервалов, и 1600 полученных двоичных значений поступали на вход искусственной нейронной сети — классического розенблаттовского перцептрона. В выходном слое перцептрона содержалось 12 нейронов, что позволяло различать 2¹² = 4096 звуковых образов (например, слов).

Для обучения «Тобермори» Розенблатт применял записи на магнитной ленте, содержавшие параллельную запись звука (дорожка 1) и цифровые данные (дорожка 2), включающие 12-битную метку ожидаемого ответа перцептрона (по сути — правильную метку класса).

В системах распознавания речи, созданных спустя более чем полвека после «Тобермори», мы всё ещё можем различить некоторые его черты — например использование частотно-временного представления звукового сигнала.

Loading comments...