联想元件,使用了联想元件的联想装置以及其方法

摘要

提供用于制作信息处理装置的基本的联想元件,能够实际地进行人等动物所进行的信息处理,具有m个输入端子和n个输出端子,并且把输入输出信号进行中继,当在不足m个输入端子上同时输入了第1输入信号时,仅从预先对应于各输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同的信号,当在m个以上的输入端子上同时输入了第2输入信号以后的一段时间内,在不足m个输入端子上输入了第3输入信号时,从所有的输出端子输出与第3输入相同的输出信号。

说明书

本发明涉及电子计算机等的信息处理装置的领域，特别地涉及人工智能的领域，是包括通过分析人等动物的神经和大脑的功能而被构想的具有联想功能的元件(以下，称为联想元件)、使用了该联想元件的信息记录、再生等的信息处理方法以及包括信息处理计算机的实现与动物极其类似的功能的机器。

当前计算机所进行的信息处理通过把必要的信息变换为二进制表示后记录到存储装置，或者根据被存储到存储装置中的指令顺序在中央处理装置(也称为CPU)中加工被存储的信息并且输出其信息来进行。近年来，伴随着作为其核心的中央处理装置的改进，计算机的信息处理速度以及能够同时处理的信息量逐渐增加，能够正确而且高速地实行数值计算，然而，却不擅长进行人能够极其简单地进行的面目、声音、味道、气味等的识别、凸字的辨识、文章意义的解释等大量含有模糊性信息的处理(主要是“模式识别”)。为此，本发明者详细地研究了动物的神经功能，大脑功能，由此产生了具有与动物等进行的信息处理极其类似的功能的“联想元件”的构想，并且实现了其开发。

人类的信息处理(作为信息记录的“记忆”和作为读取记录的“想起”)的特征在于把关联的信息作为一组进行记忆，还有，由某个信息想起预先记忆的与其关联的信息。

例如，预先听到并且记忆了“牛顿看到苹果从苹果树落下而发明了万有引力。”这句话的人见到桌子上的苹果就会想起“牛顿”的名字。

根据被称为联想的功能，即使输入的信息与记忆的信息不完全一致，也能够在某种程度上正确地把握该信息。这是与基于完全一致的记录的信息检索方法以及虽然正确但是不加关联地分别记忆要记忆的信息这样的计算机所进行的信息处理完全不相同的处理方法。

另外，与该“联想”相关联，在人等方面有时要产生错觉(对于视觉称为“错视”)的现象。这是与上述相反，没有正确地认识输入信息而是受到联想的影响错误地认识的现象，例如，如果在平行线上重迭地画上呈放射状的直线，则平行线的中央看起来好象膨胀起来(图1)，或者看到存在实际不具有的三角形的轮廓(图2)等，其种类多种多样。这种称为错觉的现象是在计算机中不能够看到的现象，本发明者注意到在这种错误中存在着动物固有的信息处理法的特征的本质。

如以上那样，人等动物的信息处理可被认为是基于与电子计算机不同方法的处理，从人等所能够得到的知识出发进行考虑，与人等动物更相似的信息处理方法不是简单地正确地记录信息以及正确地检索所记录的信息，而是把一个个的信息建立关系(例如，把信息输入的时间是偶然同时的多个信息建立关系等)并且进行记录，即使在那些相互建立关系的信息中的一个作为输入信息进行了输入，则也想起已经建立了关系的其它种种信息这样的方法。

另外，本发明者注意到被称为“联想”的现象是构成思考和语言的中枢的现象。

例如，考虑求解数学问题时的思考总体是一个模式，求解某个特定问题时的思考形态被认为是通过对于具有与其相似的思考形态的问题的联想进行作业。

语言中的联想如下。例如，为了发音名词“ふじさん”，在短时间内几乎同时地(同时性的详细论证后述)联想各个音“ふ”、“じ”、“さ”、“ん”，由此几乎无意识地发出4个音。即，并不是捡拾起一个个单词，而是如果发出到“ふじさ”则通过联想，几乎“自动地”，换言之，联想地发出最后的“ん”。同样的情况可以说也存在于动词的活用和词汇的联接中。例如，在“镐を削ゐ”这一词汇的连接中，几乎联想地记忆“镐”和“削ゐ”，由此，即使不一个个地考虑这些词汇的联接也几乎无意识地联系地发出这些词汇。

关于运动技术的记忆也与联想有关。例如，骑自行车和弹钢琴等，在头脑中考虑之前已经无意识地使身体取得平衡，或犹如用手指“任意”演奏乐曲那样，联想地想出并且连续地执行一系列的动作。如以上的例中所示那样，同时或者多少具有时间差的被联想的多个信息的输入输出构成人等动物的中枢神经的信息处理的核心，从这一点出发，实现了本发明。即，本发明者研究出通过把多个不同信息建立关系可以进行“联想”这样的元件，即“联想元件”，并且发现能够使用该联想元件制作可以进行与人等动物中枢神经系统极其相似的信息处理的装置。

本发明的目的在于提供用于制作可以实际地进行人等动物的中枢神经系统进行的信息处理的信息处理装置的基本元件，以及使用了该元件的包括信息处理计算机的装置。

本发明的第1方案是提供了具有k个(其中，k是2以上的整数)以上的信号输入端子和多个输出端子并且把输入输出信号进行中继的联想元件，

该联想元件的特征在于，它由第1中继装置和第2中继装置构成，其中，第1中继装置在不足k个输入端子同时输入了作为脉冲形状的矩形波信号的第1输入信号时，仅从预先对应于各个输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同内容的输出信号，第2中继装置在k个以上的输入端子同时输入了第2输入信号以后的一段时间内，在不足k个输入端子上输入了第3输入信号时，从所有的输出端子输出与第3输入信号相同内容的输出信号。

本发明的第2方案是提供了具有信号的输入端子和输出端子并且把输入输出信号进行中继的联想元件，该联想元件的特征在于，它由第3中继装置和第4中继装置构成，其中，第3中继装置在作为信号强度的和不足设定值θ的模拟信号的第1输入信号输入到输入端子的情况下，仅从预先对应于该输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同内容的输出信号，第4中继装置在信号强度的和大于特定值θ的第2输入信号输入到输入端子以后的一段时间内，在输入端子上又输入了信号强度的和不足设定值θ的第3输入信号的情况下，从所有的输出端子输出与第3输入信号相同内容的输出信号。

本发明的第3方案是提供了具有2个信号的输入端子，2个输出端子并且把输入输出信号进行中继的联想元件，其特征在于，它由第5中继装置和第6中继装置构成，其中，第5中继装置在第1输入信号输入到任一方的输入端子的情况下，仅从预先对应于该输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同内容的输出信号，第6中继装置在第2输入信号同时输入到2个输入端子后的一定时间内，当仅在一方的输入端子输入了第3输入信号的情况下，从双方的输出端子输出与第3输入信号相同内容的输出信号。

本发明第4方案的联想装置的特征在于该联想装置通过连接1个或多个第1方案、第2方案或第3方案记述的联想元件构成。

本发明的第5方案是提供了具有信号输入端子和输出端子的信息处理装置，该信息处理装置的特征在于，在输入信号输入到输入端子并且从输出端子输出预定的输出信号的情况下，在上述输入信号输入后的一段时间内，当在输入端子仅输入了上述输入信号中的一部分信号时，从输出端子输出上述预定的输出信号。

本发明的第6方案提供了在具有k个(其中，k是2以上的整数)以上的信号输入端子和多个输出端子并且把输入输出信号进行中继的联想装置中的联想方法，该联想方法的特征在于，它由第1中继步骤和第2中继步骤构成，其中，第1中继步骤在不足k个输入端子同时输入了作为脉冲形状的矩形波信号的第1输入信号时，仅从预先对应于各个输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同内容的输出信号，第2中继步骤在k以上的输入端子同时输入了第2输入信号以后的一段时间内，在不足k个输入端子上输入了第3输入信号时，从所有的输出端子输出与第3输入信号相同内容的输出信号。

本发明的第7方案是提供了用于具有信号的输入端子和输出端子并且把输入输出信号进行中继的联想装置中的联想方法，该联想方法的特征在于，它由第3中继步骤和第4中继步骤构成，其中，第3中继步骤在作为信号强度的和不足设定值θ的模拟信号的第1输入信号输入到输入端子的情况下，仅从预先对应于该输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同内容的输出信号，第4中继步骤在信号强度的和大于特定值θ的第2输入信号输入到输入端子以后的一段时间内，在输入端子上又输入了信号强度的和不足设定值θ的第3输入信号的情况下，从所有的输出端子输出与第3输入信号相同内容的输出信号。

本发明的第8方案是提供了用于具有2个信号的输入端子，2个输出端子并且把输入输出信号进行中继的联想装置中的联想方法，其特征在于，它由第5中继步骤和第6中继步骤构成，其中，第5中继步骤在第1输入信号输入到任一方的输入端子的情况下，仅从预先对应于该输入端子的特定输出端子输出与第1输入信号相同内容的输出信号，第6中继步骤在第2输入信号同时输入到2个输入端子后的一定时间内，当仅在一方的输入端子输入了第3输入信号的情况下，从双方的输出端子输出与第3输入信号相同内容的输出信号。

本发明第9方案的联想方法的特征在于进行一次或多次第6方案、第7方案或第8方案记述的联想方法。

本发明的第10方案是具有信号的输入端子和输出端子的处理装置中的信息处理方法，该信息处理方法的特征在于，当输入信号输入到输入端子并且从输出端子输出预定的输出信号的情况下，在上述输入信号输入后的一段时间，当在输入端子上仅输入了上述输入信号中的一部分信号时，从输出端子输出上述预定的输出信号。

图1示出错视的例子。

图2示出错视的例子。

图3是出m·n元件。

图4示出3·5元件。

图5示出直接输出的关系。

图6示出4·2元件的直接输出的关系。

图7示出3·6元件的直接输出的关系。

图8示出休止状态的2·2元件的直接输出的关系。

图9示出激活状态的2·2元件的信号流动。

图10示出激活状态的4·5元件(k＝2)的信号流动。

图11示出具有随机联想保持时间的2·2元件的表述。

图12是示出2·2元件(T＝3分钟)的联想保持时间的模式图。

图13是示出2·2元件(T＝3分钟)的联想保持时间的延长的模式图。

图14示出脉冲信号P1和脉冲信号P2完全一致的情况。

图15示出脉冲信号P1和脉冲信号P2不完全一致的情况。

图16示出输入信号A以及输入信号B(每一个都是模拟信号)。

图17示出输入信号A和输入信号B的信号强度的和与激活阈值(θ)的关系。

图18示出对于各端子的信号的连接。

图19是示出经过4个联想元件的信号的流动。

图20是示出从像素1和像素2同时输入信号时的信号流动的模式图。

图21是示出在激活状态期间从像素1输入了信号时的信号流动的模式图。

图22是示出在激活状态终止后从像素1输入了信号时的信号流动的模式图。

图23示出作为输入信号的10×10像素矩阵。

图24示出10×10像素矩阵、2·2元件以及图像输出用的像素矩阵的连接。

图25示出作为输入信号同时输入了“P”和“X”的文字时作为输出信号所输出的文字。

图26示出在同时输入了“P”和“X”文字以后立即作为输入了“P”文字时的输出信号所输出的文字。

图27示出在同时输入了“P”和“X”1小时以后作为输入了“P”文字时的输出信号所输出的文字。

图28示出在同时输入了“P”和“X”2小时以后(经过联想保持时间以后)作为输入了“P”文字时的输出信号所输出的文字。

图29示出连接2·2元件使得抽取10×10像素矩阵的全部组合情况下的输入信号和输出信号的关系。

图30示出不抽取10×10像素矩阵的所有组合，减少了2·2件的数目并进行连接时的输入信号与输出信号的关系。

图31是示出由2·3元件(k＝2)进行的2·2元件的构筑的模式图。

图32示出由2·3元件(k＝2)进行的3·4元件(k＝3)的构筑的模式图。

图33是2·2元件的电路图。

图34是3·4元件(k＝2)的电路图。

图35示出4个2·2元件的连接。

图36是从正面(发光面)观看信号发生装置的简图，示出100个半导体激光器组成的光源的配置，100个点光源等间隔地配置在边长为14cm的正方形内，各点光源从其直径为2.2mm的开口端发出红色的激光。

图37示出硫化镉光传感器的电路图，是出1个硫化镉光传感器的电路，感光面使用纵横各10个，合计100个硫化镉光传感器构成。

图38示出800个2·2元件的联想保持时间与个数的关系。

图39是示出构成显示装置的一个部分的电路图。

图40示出总体结构。

图41是示出构成光传感器，联想元件以及显示装置的各元件的连接关系的模式图，光传感器中的位置和显示元件中的位置完全对应。

图42示出对于信号发生装置中的文字信号，由显示装置实时显示的文字信号的发光(黑点)状况，A表示H的文字，B表示E的文字。

图43示出从信号发生装置发出H和E的文字信号以后，一旦切断信号，10秒以后(A)和3分钟以后(B)仅输出H文字时的显示装置的发光状况。

图44示出从信号发生装置输出了H和E的文字信号以后，一旦切断信号，10秒以后(A)和3分钟以后(B)仅输出E文字信号时的显示装置的发光状况。

图45示出从信号发生装置输出了H文字信号以后，一旦切断信号，10秒以后，输出作为H一部分的左侧纵列光点(A)的文字信号时的显示装置的发光(B)状况。

实施发明的最佳形态

联想元件的基本构造

根据附图说明本发明的实施形态。

首先，根据图3到图7说明本发明的联想元件10的基本构造。

本发明的联想元件10具有把输入信号进行输入的m个输入端子(I₁，I₂，I₃，…I_i，…I_m，1≤i≤m)和把输出信号进行输出的n个输出端子(O₁，O₂，O₃，…O_j，…O_n，1≤j≤n)。把这样的m个输入端子、n个输出端子的联想元件10称为“m·n”元件，如图3所示那样记述。在元件右上方加入了斜线，以此表示输出侧。元件上方的时间示出联想保持时间(后述，图3中是15分钟)。例如，所谓“3·5”元件，表示3个输入端子(I₁，I₂，I₃)以及5个输出端子(O₁，O₂，O₃，O₄，O₅)的联想元件(图4)。

向联想元件输入了脉冲信号的情况

根据图5到图15说明向联想元件输入了脉冲信号(矩形波)的情况。

在该联想元件输入了输入信号时，从与输入了信号的输入端子的编号相同编号的输出端子把输出信号进行输出。例如，3·3元件的情况下，从输入端子I₁输入了的信号作为从输出端子O₁输出的输出信号进行输出。同样，来自O₂的输入信号作为从O₂的输出信号，来自I₃的输入信号作为从O₃的输出信号进行输出(图5)。

另外，图6元件内的虚线示出对应于输入端子的直接输出端子的关系。

这样，输入端子和输出端子是1对1的对应关系，在联想元件输入了输入信号的情况下，输入了该输入信号的输入端子仅从与输入了该输入信号的输入端子相对应的特定的输出端子把输出信号进行输出。把这样的输出称为“直接输出”，把这样的信号称为“直接输出信号”。把联想元件仅进行这样的1对1对应的直接输出的状态称为“休止状态”。在休止状态的联想元件(m·n元件)中，在输入端子的数目(m)与输出端子的数目(n)相等的情况下(即，m＝n的情况下)，所有的输入端子和输出端子为1对1的对应关系，而在输入端子的数目比输出端子的数目多的情况下(m＞n)，在一部分的输入端子上，没有对应的输出端子，在休止状态的联想元件中，即使在该输入端子上输入了信号，也不进行直接输出。例如，在4·2元件(休止状态)的情况下，输入端子I₁，I₂分别与输出端子O₁，O₂相对应，然而由于不存在与输入端子I₃，I₄相对应的输出端子，所以在从输入端子I₃，I₄输入了输入信号的情况下，不进行从该元件的直接输出(图6)。把这时的I₃和I₄称为“盲端输入”。

另一方面，在输入端子的数目比输出端子的数目少的情况下(m＜n)，不存在对应于一部分输出端子的输入端子，在休止状态的联想元件中，即使在输入端子上输入了信号，从这些输出端子上也不进行直接输出。例如，3·6元件的情况下，输入端子I₁，I₂，I₃分别与输出端子(O₁，O₂，O₃)相对应，然而由于不存在对应于输出端子O₄，O₅，O₆的输入端子，所以从这些输出端子不进行直接输出(图7)。把这时的O₄，O₅，O₆称为“盲端输出”。

当在休止状态的联想元件中输入了多个输入信号的情况下，输入到存在于联想元件的各个输入端子中的脉冲信号内，在被视为同时输入的脉冲信号的数目，即，同时输入了输入信号的输入端子的数目(把该数目记为N)大于预先在该联想元件中设定的某个值k(2≤k≤m)(把该k称为联想元件的激活阈值数目，这是在各个元件中固有的常数)的情况下(即，N≥k)时，联想元件不仅进行对于输入信号的直接输出，还从所有的输出端子进行输出信号的输出。这样的联想元件的状态称为“激活状态”，把从休止状态成为激活状态的转变称为“激活”。一旦成为了激活状态的联想元件即使在同时输入了输入信号的输入端子的个数不足N≥k的情况下，如果在某一定的时间内，假如仅从1个输入端子输入了输入信号，也从包括盲端输出端子在内的所有输出端子进行信号输出的输出。这时，把从输出直接输出信号的输出端子以外的输出端子(包括盲端端子)进行的输出称为“间接输出”，把该输出信号称为间接输出信号。即，仅在联想元件激活时从盲端输出端子输出间接输出信号。例如，在最基本的2·2元件(k＝2)的情况下，在休止状态下，对于来自I₁的输入仅是O₁(图8a)，或者对于来自I₂的输入仅是O₂(图8b)的直接输出。然而，从I₁，I₂同时输入了输入信号，如果成为激活状态，则对于来自I₁的输入从O₁，O₂的双方进行输出信号的输出。在这种情况下，来自O₁的输出信号是直接输出，来自O₂的输出信号是间接输出(图9a)。反之，对于来自I₂的输入，也从O₁，O₂的双方进行输出信号的输出(图9b)。另外，在4·5元件(k＝2)的情况下，如果从输入端子I₁，I₂，I₃，I₄中的任2个端子以上同时输入了输入信号，则该联想元件成为激活状态，在激活状态下，即使是来自一个端子的输入，也从所有的输出端子进行输出信号的输出(图10)。

联想元件的激活状态将持续某一定时间。把该时间称为“联想保持时间”，记为T。该联想保持时间是各个元件中固有的值，例如，能够在各联想元件中设定为30秒，1小时，1年，无限大等。根据需要该值通过记入到各元件的上部来表示(参照图4)。

另外，也能够进行设定使得在该联想元件在每次被激活时随机地变化联想元件的联想保持时间。这种情况下在元件的上方记入“随机”。由此，能够在装置中导入不可预测性(图11)。另外，还能够进行设定，使得与被视为同时的输入信号的脉冲宽度成比例，变化联想保持时间。

进而，还能够进行设定使得动态地变化联想保持时间。在这样的情况下，称该元件具有“动态联想保持时间”。例如，在反复接受同时输入信号的机会多的情况下，在每次反复的机会中，延长联行保持时间T，例如像

    T＝T₀ψ^1/2(T≥0，ψ是正整数)                    (式1)

能够定义依赖于同时输入信号的次数φ的单调递增函数。这里，T₀是φ＝1时的T值，称为“初始联想保持时间”。对于“动态联想保持时间”，把联想保持时间固定的情况称为“固定联想保持时间”。还有，动态联想保持时间也能够定义为不是同时输入信号的次数φ的函数，而是作为至接着到来的同时输入信号的时间间隔φ的函数，例如能够定义为

    T＝T₀/φ(φ＞0)                                 (式2)

进而，即使不是同时输入信号，在一旦被激活了的元件中，即使是单一输入信号，也进行间接输出信号的输出，该间接输出信号通过反馈机构，起到犹如微弱的同时输入信号这样的功能，由此还能够使动态联想保持时间延长。把这样的联想保持时间的变化称为“反响依存性联想保持时间”。例如，如果在头脑中反复想起的话，则更长地保持记忆。

例如，能够把在人不断地观看一幅画时相当长时间地感觉到那幅画的现象设定在联想元件中。其次经过了预定的联想保持时间的联想元件从激活状态再次返回到休止状态，其结果没有间接输出。而且，在经过联想保持时间之前的联想元件中，从在该联想元件中被设定的激活阈值数目以上个数的输入端子同时输入了信号的情况下，即再次输入了满足激活条件的输入信号的情况下，再次把该时刻作为联想保持时间的起始点。即再次进行设定。由此，进一步延长联想保持时间。例如，在2·2元件(k＝2，例如T＝3分钟)处于激活状态的情况下，在联想保持时间内(该例中是3分钟以内)如果只是在输入端子I₁，I₂中的某一个输入了输入信号，则在3分钟以后，该联想元件返回到休止状态(图12)。然而，在联想保持时间内从输入端子I₁，I₂同时输入了输入信号的情况下(即，激活阈值数目以上的输入)，从该时刻开始进一步延长3分钟的联想保持时间(图13)。

该联想保持时间的设定还能够概率地进行。例如，在时刻t，把某个联想元件处于激活状态的概率取为t的函数，如果记为P(t)(0≤P(t)≤1)，则也可以说P(t)是该元件是联想保持时间内的概率。而且，例如能够定义为单调递减函数。

P(t)＝e×p(-αt)                        (式3)

在这种情况下，常数α是各个元件中固有的，称为“联想衰减系数”。另外，还能够动态地考虑该常数α，通过将其取为至随后将到来的同时输入信号的时间间隔φ(上述)以及同时输入信号的次数φ(上述)的函数，也能够使其具有“动态联想保持时间”(上述)。

为了激活联想元件，同时输入了输入信号的输入端子的数目是一个问题，在此，所谓的“同时”可以定义如下。在两个脉冲信号输入到不同的端子的情况下，把先行输入到联想元件中的脉冲信号作为P₁，把接着输入的脉冲信号作为P₂，从时刻t₁到时刻t₃作为脉冲信号P₁的脉冲宽度，从时刻t₂输入脉冲信号P₂。这时如果满足t₁≤t₂≤t₃的条件，则由于脉冲P₁和P₂的一部分或者全部重合于时间轴，因此将其视为“同时”，把这样条件下的“同时”称为“完全一致”(图14)。其次，在t₃＜t₂时，虽然脉冲P₁和P₂对于时间轴不重合，但在这里设定联想元件固有的常数τ，而且如果t₂-t₃≤τ，则也将其视“同时”，把这种条件下的同时称为“不完全一致”(图15)。另外，把该τ称为“延迟容许时间”。于是，把这些“完全一致”、“不完全一致”归纳起来，用下式表示“同时”的条件。

      t₂≤t₃+τ                             (式4)

这里，t₃作为作为先行脉冲信号P₁的输入终止时刻，t₂作为接着输入的脉冲信号P₂的输入开始时刻。另外，根据定义，由于脉冲P₁必须在脉冲P₂之前，因此总是t₁＜t₂。另外，把联想元件视为同时的时刻称为“联想开始点”。

通过设定这样的“延迟容许时间”，则即使两个事件不是同时发生，而是在某种程度上错开时间发生，如果其时间错开的间隔短，也能够在联想元件中设定与能够联想起该两个事件这样的与人的联想极其相似的性质。

向联想元件中输入了模拟信号的情况

根据图16至图17说明向联想元件中输入了模拟信号的情况。

其次考虑输入信号是模拟信号的情况。作为多个模拟信号，输入到各个不同输入端子的输入信号强度的和大于预先在该联想元件中设定的值θ(把该θ称为联想元件的“激活阈值”)时，联想元件成为激活状态。例如，假设输入信号A(设这是以时间t为变量的函数f_A(t))和输入信号B(设这是以时间t为变量的函数f_B(t))分别输入到各联想元件的不同的输入端子(图16)，如果这些输入信号的信号强度的和大于激活阈值，即在

f_A(t)+f_B(t)≥θ                          (式5)的时候，联想元件成为激活状态(图17)。即，在图17的例中，在时刻t＝a时激活，该时刻成为联想起始点。输出信号是脉冲信号的情况下，联想起始点取为同时输入了输入信号的输入端子的数目大于激活阈值数的时刻，而在模拟信号的情况下，由于所谓的“同时”的定义不再适应，所以把输入信号的信号强度的和成为激活阈值以上的时刻作为联想起始点。

当某个联想元件中在不同的输入端子输入了各个信号强度小于激活阈值的输入信号A和输入信号B时，为了使输入信号的信号强度的和大于激活阈值，需要2个输入信号的一部分或者全部对于时间轴进行重合，这相当于脉冲信号同时输入。但是，在模拟信号的情况下，即使输入信号A和B重合，只要其信号强度的和不大于激活阈值，则该联想元件不激活，反之，如果在仅有1个输入信号的信号强度大于激活阈值的情况下，即使没有多个输入信号联想元件也激活。这是在输入信号为脉冲信号的情况下不能够得到的模拟信号特有的性质。

其次，能够与脉冲信号的情况一样设定联想保持时间，然而除此以外也能够与输入信号的信号强度成比例，进行设定使联想保持时间发生变化。这是与人受到了强烈的刺激的情况，例如，如果曾经被门夹过手指，则尽管那是一瞬间的经验，恐怕一生中也会记忆其经验这样的情况相对应的。

这样，如果输入信号是模拟信号，则联想元件具有与脉冲信号的情况下多少有些不同的特性，然而，在多个输入信号满足某个条件进入到联想元件的情况下联想元件激活，在持续某一定时间的活性状态期间(即，联想保持时间的期间)，即使只输入了一个输入信号也从其联想元件具有的所有的输出端子输出与输入信号相同内容的输出信号这样的联想元件的基本特性是相同的。

连接了多个联想元件的情况

根据图18到图30说明连接了多个联想元件的情况。

准备多个这样的联想元件，把各个输入端子和输出端子相互连接，能够流动信号。把这样连接联想元件产生的电路称为“联想电路”。使用联想电路能够构筑更复杂的网络。把其称为“联想元件网络”，把使用了联想元件、联想电路、联想网络的装置称为“联想装置”。关于联想元件之间的连接，还能够进行单一的端子之间的连接(图18a)以及对于单一端子连接多个端子(图18b)那样的连接。

这里，为了进行严密的论述，预先定义信号的性质。某个特定的输入信号(例如，苹果的图像和乐器的声音等)设为由多个信号(信息)组成，把这样的一群信号称为“信号群”，把构成信号群的各个成分称为“信号要素”。例如，由摄像机拍摄的苹果的图像整体是信号群(输入信号群)，其各个像素是信号要素。同样，弹击某个特定琴键时的钢琴的声音之一是一个信号群，把该声音分解为频率成分时的各个频率成分的信号强度是信号要素。而且，构成某个特定信号群的信号要素的数目越多，则该信号越是“可高分解的”。

同样，从信号要素也可以构成输出信号，其总体构成某个特定的输出信号群。

在这里，为了便于了解而说明多个联想元件的功能，考虑把由4个像素构成的图像信号作为输入信号，把4个像素取为像素1，像素2，……，像素4，把来自这些像素的像素信号连接到4个2·2元件(设为元件1，元件2，……，元件4)的输入端子，来自这些2·2元件的输出端子成为与输入像素相同位置那样连接到由4个像素构成的输出信号(像素1，像素2，……，像素4)的信号处理装置。图19是表示该图像处理装置的模式图。这里，假设从像素1和像素2同时输入了像素信号(图20)，元件4成为激活状态(图20中，用加入了斜线的元件表示)，在对应像素1和像素2的像素上进行输出信号的输出。

其次，假设在元件4激活期间仅是来自像素1的像素信号(图21)，由于激活状态的元件4的功能，尽管仅是像素1的信号，但不仅在原本与其对应的像素1上还在像素2上进行输出信号的输出。然而，当元件4经过了联想保持时间后，在仅输入来自像素1的像素信号的情况下，由于元件4仍然不是激活状态，所以仅输出对于像素1的输出信号而不对于像素2进行输出信号的输出(图22)。

其次，作为输入信号考虑来自10×10像素(合计100个像素)矩阵的像素信号(图23)。来自该100个像素的像素信号输入到多个2·2元件的输入端子，在这里，使这些信号连接到从100个像素中抽取出2个像素构成的全部组合上，即连接到使用C₁₀₀²＝4950个2·2元件得到的组合上。这些2·2元件群在元件的下方表示为元件(1，2)、元件(1，3)，……，元件(98，100)，元件(99，100)。另外，各联想保持时间随机地设定在10分钟到2小时之间。

其次，这些2·2元件群的输出端子连接到表示全部输出信号的10×10像素(合计100个像素)上，使得该连接与作为输入信号的像素的位置关系完全一致。例如，来自像素1的信号经过2·2元件群，输入到相同位置的像素1中(图24)。另外，当单一像素的信号较多时，与多个元件相连接(参考图24像素1)。

为此，首先假设同时在10×10像素矩阵上显示并且作为输入信号的“P”和“X”文字，输出“P”和“X”(图25)。其次，尽管紧接着只把“P”文字作为输入信号进行了输入，但仍然输出“P”和“X”文字(图26)。

1个小时后，如果同样地仅把“P”文字作为输入信号进行输入，则由于各联想元件中存在已经经过了联想保持时间的联想元件，所以虽然输出“P”和“X”文字，但对于不是直接的输入信号，而是联想地输出的“X”文字，一部分像素将产生缺损(图27)。而且，如果在两小时后仅把“P”文字作为输入信号进行输入，则由于所有的联想元件的联想保持时间都已经过，所以仅输出“P”文字(图28)。

这次，使得获得从100个像素抽取2个像素的全部组合那样连接联想元件，在本例中，在构成“P”的像素中仅输入了来自1个像素的输入信号，就输出“P”和“X”的文字(图29)。这显示了只看到一部分图像就能够联想地想起原来的全体图像这样的功能。

其次，如果减少联想元件的数目，则例如，在联想元件的数目取为1000个(大约为采取全部组合时的1/5)时，如果把“P”文字作为输入信号进行输入，则这次将输出完整的“P”文字和一部分有缺损的“X”(图30)。

这样，通过减少联想元件的数目，能够使该图像处理装置具有这样的特性，即联想输出的图像看起来好像人记忆中模糊想起这样的特性。

根据以上的例子表示了能够连续地处理信号的情况。在该例中为了易于了解，示出了4个像素和4个联想元件以及100个像素和4950个、1000个联想元件的功能，然而，如果把像素数取为10万个，把联想元件数取为10万个，进行电视等的图像处理，则例如在同时看到狗和猫的图像以后，即使仅看到狗也能够产生出猫的图像，这是很明确的。

联想元件的变形例

根据图31到图32，说明联想元件的变形例。

联想元件中有2·2元件等各种类型，这里作为基本的联想元件如果使用2·3元件(图31)，则通过组合该2·3元件能够产生其它类型的联想元件。例如，在2·2元件的情况下，必须把2·3元件的输出端子O₃连接到其它的联想元件上，在3·4元件(k＝3)的情况下，首先，把与3·4元件的延迟容许时间τ₁相同的时间设定为元件u₁，u₃，u₅的联想保持时间Ta(Ta＝τ₁)。而且，所有元件自身的延迟容许时间也取为τ₁。而且，3·4元件的联想保持时间(T1)设定为元件u₂，u₄，u₆的联想保持时间。另外，2·3元件的输出端子1，2，3不与其它元件相连接。

这样，通过组合6个2·3元件能够形成其它类型的元件(图32)。这样，通过在2·3元件之间的连接方面下功夫，能够制作出各种各样的联想元件。

联想元件的实施例1

根据图33说明联想元件的实施例1。

以下，示出本发明中所称的“联想元件”的实施例，然而本发明并不限定于该例。在本例中，虽然使用已有的电子元件构成联想元件，然而只要是具有相同的功能，则也可以使用其它元件，例如蛋白质、核酸、氧、氨基酸、糖等化学物质或者光和热等物理要素构成。还有，本实施例中的计时电路以振荡电路中的振荡周期为根据，但也可以规定为用其它方法所得到的时间，例如化学反应的时间和行走预定距离的光的时间等。

根据图33所示的电路图，说明实施例1(2·2元件)。所使用的集成电路(IC)是IC1～IC7共7个。IC1～IC6是14管脚或16管脚的CMOS型的逻辑电路用集成电路。根据习惯，用MIL记号表示逻辑电路。IC1是4069UB型IC，这是6个电路的反相器。本例中仅使用了一个电路。

IC2和IC6是4081B型的AND门用IC，具有4个电路。本例中使用其一部分电路。

IC3是4093B型的4电路NAND专用IC。

IC4是4020B型的14级间非同步二进制计数器，在本电路结构中，通过从第15管脚取出输出信号，取出以3分钟作为脉冲宽度的矩形波的脉冲信号。另外，在同一个IC中，通过从第15以外的其它管脚取输出信号，能够取出具有0.35秒～12分钟之间的脉冲宽度的矩形波信号。

IC5是4025B型的3电路NOR门用IC，使用了其中的一部分。

IC7是AN8004型的电源用的电压调制用IC，输出+4.0V的输出电压。本例中把+4.5V的直流作为电源使用，但也可以是+5.0V。

图33中，用四方的虚线包围的部分是联想元件本体，其它的是作为电源用、输入信号用以及输出信号用的元件。把+3.0V的直流电源经过2接点开关(S₁和S₁)，输入信号作为“脉冲信号”，加入到输入端子1(图中的E点)或者输入端子2(F点)。

另一方面，输出信号对于输出1(B点)和输出2(C点)，分别经过10kΩ的电阻(R3和R8)，输入作为晶体管TR1和TR2的基极电流，其结果确认将发光的发光二极管LED1(红色)和发光二极管LED2(绿色)的点亮状况。

下面，说明图33所示的2·2元件的动作原理。首先，在没有输入信号时，更准确地讲，在输入电压是0～0.4V(一般称为L电平)时，来自由IC3的NAND1和NAN2以及电阻VR1、R5，以及电容器C3组成的振荡电路的脉冲信号输入到IC4的输入端子第10管脚中，而由于这时在复位端子第11管脚上已经加入了H电平(1.4～4.0V)的电压，所以成为计时等待状态。

这时，如果仅从开关S₁把+3.0V(H电平)的输入信号加入到输入端子1上，则该H电平信号从二极管D3经过IC6的AND门作为输出1，向B点输出H电平(2.5～3.7V)的输出信号。该输出信号经过三极管TR1使红色的发光二极管LED1点亮。由此能够确认输出了输出1的信号。如果把开关S₁连接到接地一侧(相当于断开)，则LED1熄灭。同样，通过仅接通开关S₂，把H电平的输入信号仅加入到输入端子2上，则绿色的发光二极管LED2点亮。

因此，能够确认输入信号1和输入信号2分别独立地而且实时地产生出输出信号1和输出信号2。

其次，通过同时把开关S₁和S₂接通，把输入信号1和输入信号2同时加入到各个输入端子上，这些H电平的信号进入到IC2的AND门(AND1)中，由此经过第3管脚把H电平的信号传送到IC1的反相器中，在这里，作为L电平(0～0.2V)的输入信号从IC3的第1管脚进入到NAND门(NAND3)中。

NAND3和NAND4构成RS锁存器，第1管脚的输入信号从H电平变成L电平，并以此作为启动信号，来自第4管脚的输出从H电平变成L电平，然后，根据锁存器功能，在短暂期间内维持L电平输出。该L电平输出进入到IC4的第11管脚中，这是二进制计数器IC4的复位信号输入端子，在这里连接着L电平信号的输入期间，该计数器持续地进行从第10端子输入的脉冲的计数。

而且，复位后，来自第15管脚的脉冲输出信号是L电平，然后，维持3分钟的该L电平，所谓3分钟的时间即“联想保持时间”通过微调半可变电阻VR1进行。

IC5的NOR门接受IC3的L电平信号和IC4的L电平信号，从第6管脚输出3分钟H电平输出信号，因此，在该期间，在IC2的AND2和AND3门中输入了H电平信号，由此，即使仅是输入1或输入2的某一方的输入，H电平的输出信号也从IC2的第4管脚或者第10管脚输出到输出1以及输出2中。实际上，在该所谓的3分钟的“联想保持时间”的期间内，尽管经过S₁和S₂的开关输入了输入1或输入2某一方的信号，但LED1和LED2双方的发光二极管灯点亮，由此确认了该联想元件的“联想地”输出信号的功能。即确认了这样的功能，在联想元件未激活期限，当然对于输入1仅进行输出1，对于输入2仅进行输出2的信号的输出，然而，如果一旦通过把输入1和输入2“同时”进行输入，激活联想元件，则在联想保持时间内(本例中是3分钟)，即使仅是输入1或输入2某一方的输入，也把输出1和输出2双方的信号进行输出。

在本例中，如果经过了3分钟的联想保持时间，则IC5的第6管脚的输出电压从H电平(3.8～～3.9V)变为L电平(0.1V)。于是，伴随着电容器C5的充电，IC3的第5管脚的电压暂时向L电平(0.2～0.4V)下降，由此，NAND4门的输出电压(第4管脚)从L电平变为H电平。于是，在IC4的第11管脚上加入了H电平的电压，该二进制计数器停止计数输出。

通过断开IC4的第15管脚，代替该管脚把其它管脚用作为输出端子，能够在0.35秒到12分钟之间变更联想保持时间。

或者，通过把电容器C3的容量从0.068μF变换为其它的值，也能够延长联想保持时间。即，该部分的振荡电路的周期时间利用了与电容器C3的容量成比例这一点。如上所述，在把IC4的第15管脚作为输出端子把联想保持时间设定为3分钟的状态下，尝试着把C3的容量从0.068μF改变为1000倍的68μF，则联想保持时间成为1000倍的3000分钟(50小时)。

进而，在设定长期的时间，例如20年的联想保持时间的情况下，通过把IC4和同样的二进制计数器串连连接，即，把IC4的第15管脚输出端子输入到另外一个新准备的4020B型二进制计数器的第10管脚上即可。

其次，测定了在A点的电流，结果为0.82mA。A点的电压由于是4.0V，因此探明该一个2·2元件的消耗功率是0.82mA×4.0V＝3.28mW。A点中的电流虽然根据输入信号的有无而多少有些变化，但只是在0.78mA～0.86mA范围的变动。另外，作为用于连接多个2·2元件的准备，首先在E点和F点测定了输入1和输入2的输入电阻，其结果，每一方都是70MΩ。由此，在B点和C点插入了70MΩ的负载电阻的结果，各点中的电压在没有输出信号时为0V(L电平)，在有输出信号时为4.0V(H电平)，由此判明连接多个2·2元件，把某元件的输出信号作为其它元件的输入信号是十分可能的。

联想元件的实施例2

根据图34说明联想元件的实施例2。

其次，说明图34所示的3·4元件(k＝2)的实施例。在本实施例中，如果同时输入了输入1、输入2、输入3中的某2个输入信号，则激活该元件，在以后的该联想保持时间的3分钟期间，如果输入了输入1、输入2、输入3中的某1个输入信号，则同时把输出1、输出2、输出3、输出4的4个输出信号进行输出。

首先，在休止状态下，如果经过开关S₁把+3.0V脉冲形的输入信号作为输入1进行了输入，则在仅有该输入信号的期间，红色的发光二极管LED1点亮，从而确认了存在有输出1。同样，如果从S₂输入了输入2，则绿色的LED2点亮，确认了输出2。进而，如果从S₃输入了输入3，则通过蓝色的LED3的点亮，确认了输出3。另一方面，由于输出4是盲端输出端子，所以黄色的LED4不点亮。

其次，通过S₁、S₂、S₃的组合，同时输入了某2个输入信号，则在以后的3分钟期间内，当仅输入了S₁、S₂、S₃中某一个信号时，点亮全部的LED1～LED4，从而确认激活该元件。在联想保持时间内，即使进行了输入1、输入2、输入3中的某2个或者3个全部的输入，在存在输入信号的期间内，LED1～4的全部都点亮。

另外，如果经过联想保持时间的3分钟再次成为休止状态，则对应于输入1～3的每一个，仅点亮LED1～3中的某一个。

与实施例1同样，通过把第15管脚以外的其它管脚用作为IC4的输出端子或者改变电容器C3的容量能够变更联想保持时间。

如从该3·4元件的实施例所了解的那样，例如5·5元件的情况下，而且在K＝3时，判明了在5个输入端子中的所有3个的组合中，如果设置“k输入AND门”，则具有方案1的功能。

另外，在该例所示的3·4元件中，测定消耗功率和输入电阻的结果，得到和2·2元件几乎相同的值。另外，还判明了即使连接多个也能够进行信号处理。

联想元件的实施例3

根据图35说明联想元件的实施例3。

其次，像图35所示那样，由于示出了即使连接多个图33所示的2·2元件也能够进行信号处理，因此，制成连接4个2·2元件的元件，检测其动作特性。所使用的2·2元件是图33所示的元件，是仅用图33中的四边的虚线所包围的部分。不过，联想保持时间不同。

作为电源使用了4.0V的直流电源。把输入信号采取0V(没有信号)和+4.0V(有信号)这样两个值的矩形波加入到各输入端子(1～4)中。在输出端子(1～4)和接地之间放置直流电压表，通过读该表读数进行输出信号的确认。4个元件的连接如图35所示，各个元件的联想保持时间如图35所示。

关于这4个元件的连接观察了其动作特性，其结果如下。首先，对于输入1～输入4分别独立地给予5秒钟+4.0V的信号，其结果，从输出1～输出4得到5秒钟的+4.0V的输出信号。这表明通过这些元件的连接，信号被很好地传送。

接着，在输入1～4的所有输入端子上，同时加入了仅有5秒钟的输入信号。然后，仅在输入端子2上加入5秒钟输入信号，其结果，在所有输出1～4得到5秒钟的输出信号。其结果，意味着在这些所有4个元件中产生了“联想”。另一方面，如果仅在输入4中加入输入信号，则在输入2～4中得到输出信号。如果仅在输入1中加入输入信号，则在输出1～输出3中得到输出信号。因此可知图35所示的连接达到了理论上论述的功能。另外，如果在3分钟以后仅在输入2中加入输入信号，则在输出2和3上得到输出信号。由此表示出各个元件的联想保持时间正常地发挥着作用。如该实施例所示，判明了即使连接多个联想元件也能够起到作用。

联想元件实施例4

根据图36至图45说明联想元件的实施例4。

其次，为了表示使用多个联想元件(2·2元件)可以进行图像信号的联想处理，进行了以下的实验。

首先，把使用了纵横各10个合计100个点光源构成的“图像”作为图像信号的信号发生装置(图32)。

作为构成各个“像素”的点光源，使用了发出波长690nm的红光的半导体激光器(工作电压直流3V，消耗功率2mW)。而且，在位于76cm的位置，放置了用于检测各激光的由光传感器构成的感光面(后述)。

在该半导体激光器距离76cm处的光束的直径是2.5mm。如图36所示那样配置100个该半导体激光器，通过使各个半导体激光器具有独立的开关，描画由点光源构成的各种图像。

调整从各个激光光源发出的光的方向，使得以1对1的对应关系对应于处在相同位置关系的各个光传感器(处于感光面上，后述)。

作为感光面，使用100个直径为5.1mm的硫化镉光传感器(CdS元件)，与图36一样等间隔地配置在边长为14cm的正方形内。如前所述，各个半导体激光器以1对1的关系照射在各光传感器上。另外，使信号发生装置面中的各个激光发光器的位置与感光面中的各个光传感器的位置关系相等。各光传感器如图37所示，使用+5V的直流电源，把在1kΩ的电阻两端产生的电压作为输出电压，作为向构成联想元件群(后述)的2·2元件的输入信号。所使用的硫化镉光传感器的特性在图37的电路中如下所示。

在把+5V的电压作为负载的状态下，在黑暗(照度0勒克斯)时CdS元件的电阻是70MΩ，在图37的1kΩ电阻两端产生的的电压是0.07mV。另一方面，使用萤光灯照射了照度为200勒克斯的时候，CdS元件的电阻成为14.5kΩ，在1kΩ电阻两端产生的电压是0.34V。另外，流过该电阻的电流是0.32mA。

进而，使用一个上述的半导体激光器，从76cm的距离照射该硫化镉光传感器时，图37所示的CbS元件的电阻成为340Ω，图37的1kΩ电阻两端产生的电压是3.7V。另外，流过其中的电流是3.7mA。

把各光传感器的输出端子连接到联想元件群的输入端子上。使用800个2·2元件构成联想元件群。所使用的联想元件的每一个的联想保持时间如图38那样分配。如该图所示，通过较多地使用联想保持时间短的元件，另一方面较少地使用联想保持时间长的元件，模仿人的大脑所具有的特征，即，最近的事情保持更多的联想，随着时间的推移联想的内容呈指数函数地消失。

在本实施例中，联想元件之间不进行连接，联想元件的所有输出端子直接连接到后述的显示装置中。

各光传感器的输出端子和联想元件的输入端子的连接使用随机数表，完全随机地进行。即，随机地选择了的光传感器的输出端子连接到2·2元件的1个输入端子上。顺便指出，从全部100个光传感器的输出端子(合计100个)抽出2个的组合的数目是C₁₀₀²＝100！/2！(100-2)！＝4950个，由此，在仅是800个元件的情况下当时不可能抽取出全部输出端子的2个的组合，但这问题不大。另外，当然的是，对于某任一个光传感器所具有的1个输出端子，在大多数情况下连接多个2·2元件的输入端子(光传感器的输出端子的总数是100个，另一方面，联想元件的输入端子的总数是800×2＝1600个)。

在本实施例中，仅使用了800个图33所示的2·2元件的本体(用虚线包围的部分)。作为电源，使用了包括恒压电路的输出20W的5V的直流电源装置。

其次，说明显示装置。准备100个图39所示的电路，等间隔地配置在边长为14cm的正方形内。该装置由1个晶体管(TR)，绿色的发光二极管灯(LED)以及3个电阻组成，把上述的2·2元件的输出端子(总数1600个)连接到输入端子(总数100个)上。在图39所示的显示装置中，如果输入电压大于2.4V，则LED发出绿光。

另外，在本实施例中，2·2元件的输出电压大于3.0V(有信号时)，由此，在有信号时LED始终发光。

作为显示装置的电源，使用了包括恒压电路的20W的5V的直流电源装置，本实施例总体的构成如图40所示。

使用图41说明各元件的连接方法。例如，如果关注A的光传感器，则该光传感器在配置了纵横各10个合计100个(该配置与图36所示的信号发生装置的配置相同)中，位于X轴方向第3个，Y轴方向第2个的位置上，把该位置记为(3，2)。

进行连接使位于该(3，2)的A的输出信号进入到甲的联想元件中，其输出信号进入到与位于显示装置相同位置(3，2)处的a。即，这里重要的是使得感光面(光传感器)的CdS元件的位置和显示装置中的LED元件的位置完全一致地进行连接。在A和a的例子中，对于A的(3，2)是a的(3，2)的关系。

另一方面，虽然全部联想元件是800个，但这部分的位置关系完全没有问题。顺便指出，位于(10，10)位置处的C经过之字形连接到(10，10)的c上。另外，(6，4)的B经过之字形连接到(6，4)的b上。以下，D和E也相同。

如上述那样，虽然各个CdS元件具有单一的输出端子(图37)，然而在大多数情况下，当然是从该单一的输出端子向多个联想元件传送信号，这一点在图41的例中，通过(3，2)的A的信号不仅经过甲而且经过乙的联想元件连接到(3，2)的a显示出来。

感光面和联想元件群，而且联想元件群和显示装置之间使用把1600(从800个元件2个端子的数目)根各直径为0.21mm的漆包铜线捆在一起的长度为1.2m的电缆进行连接。

应用以上的结构，首先观看信号发生装置各个点的发光是否使处于与其相同位置的显示位置的LED发光。其结果，通过(1，1)位置的半导体激光器的发光，确实使(1，1)位置的LED发光。

同样，通过(2，1)的激光器的发光，(1，1)的LED发光。顺序地进行以上的操作，对于100个全部激光器的单独的发光，分别处于相同位置关系的LED单独而且实时地发光。

其次，通过同时接通信号发生装置的半导体激光器的开关，书写“H”文字(图42A)。其结果，实时地在显示装置的对应位置处显示H文字。另外，如果消除信号发生装置的H文字，则显示装置的H文字也消失。同样，如果使信号发生装置书写E文字(图42B)，则在显示装置的对应位置处显示E文字，如果消除信号发生装置的E则显示装置的E也消失。

其次，如果从信号发生装置同时输出H和E文字，则显示H和E文字。然而，如果在其后(1～15秒以后)从信号发生装置仅发出H文字，则在显示装置上不仅显示H而且显示E文字(图43A)。即，这表示了如果在前面同时见到了H和E文字，则以后只要见到H文字就“联想地”出现E文字。

如图43A所示，在E的文字上有一部分缺损。这一点如果使用从100个光传感器中抽取出所有组合(4950个)数目的联想元件(这里是2·2元件)就可以避免，然而由于在本实施例中仅使用800个，因此当然要损失E文字的一部分，由此，能够使该装置具有这样的性质，即当人在头脑中联想地浮想起某个人的形象时，大多数的情况下，所浮想起的形象模糊不清。

在图43A所示的实验以后，如果切断信号发生装置的激光，并且在3分钟后再次从信号发生装置发出H文字，则在显示装置上不仅再生显示H文字而且也显示E文字(图43B)。

但是，这时E文字的缺损部分比前一次增多。这是由于像图38所示那样，构成由800个2·2元件组成的联想元件群的各个联想元件具有固定的联想保持时间，在经过该时间的同时，这些元件的联想功能也消失，因此增加了E文字的缺损。

进而，虽然图示省略，然而如果在15分钟以后进行同样的实验，则E文字缺损将更多，构成E文字的LED中仅有2个发光。而且，在30分钟以后的实验中E文字将全部不出现。

其次，暂时切断信号发生装置的全部激光，1小时后输出H和E文字，然后再切断信号。

其次，为了进行与上次相反的实验，在其后(1～15秒以后)，再次仅输出E文字而不输出H文字，则在显示装置上不仅显示E文字而且也显示H文字(图44A)。如果在切断信号发生装置的开关的3分钟后再次从信号发生装置仅输出E文字，则再次在显示装置上显示缺损较多的H文字(图44B)。

其次，如果在经过了所有的2·2元件的联想保持时间后，从信号发生装置重新仅输出H文字，则在显示装置的对应位置处显示H文字，在其以后(1～15秒以后)如果从信号发生装置仅输出H文字左侧的纵点部分，则在显示装置上显示H文字(图45B)。

即，这一现象表示了如果在前面看到了H文字，则即使在以后仅看到H文字的一部分，也能够“联想地”出现H文字。即，表示了看到图像的一部分就能够联想地出现图像整体的现象。这种情况下由于联想元件(这里是2·2元件)也只使用了800个，所以缺损了H文字的一部分。假如把联想元件增加到4950个，当然就能够出现没有缺损的完整的H文字，这一点是很明确的。

从以上实施例，可知本发明中的联想元件能够联想地处理复杂的信息。另外，在最后的实施例中表示的图像信息也可以使用由多个电珠等构成的，即，由点光源集合构成的图像，然而电珠等的发光装置与激光器的光不同，由于光的集光性差，因此，这种情况下，在经过凸透镜连接倒立实像的基础上，如果在其实像的位置上放置光传感器，能够得到与本实施例相同的结果。进而，如果增加相当于像素的点光源的数目和联想元件的数目，则能够对于更复杂的图像进行联想的信号处理，这一点是很明确的。

根据本发明，能够制作把某信息与其它信息建立关系并且进行记录，通过与被建立了关系的信息之间的联想进行那些被记录信息的再生的元件，即可以“联想地再生”的元件，并且根据把这些元件组合起来的电路能够制作包括实现与人等动物进行的信息处理方法极其相似功能的信息处理计算机的装置(例如人工智能等)。这些装置与现有的计算机差别极大，具有“错觉”、“联想”、“忘却”、“闪现”等可称为动物性的特性。