Redes Neuranales

¿Qué son las redes neuronales?     
Las redes neuronales son sistemas ideados como abstracciones de las estructuras neurobiológicas (cerebros) encontradas en la naturaleza y tienen la característica de ser sistemas desordenados capaces de guardar información.
La forma en que desarrollan su trabajo es esencialmente distinta de la utilizada por las computadoras convencionales. Los procesadoresmicroscópicos del cerebro (neuronas) operan en paralelo y presentan cualitativamente más ruido que los elementos que forman a las computadoras. No ejecutan un programa fijo con base en un conjunto previamente especificado
de datos, sino que comunican señales a través de retransmisores que llamamos sinápsis, que llegan a centros de conjunción llamados los cuerpos de las neuronas y desde loscuales surgen señales eléctricas a través de canales conocidos con el nombre de axones.
La importancia de cada sinápsis en el proceso de retransmisión se actualiza contínuamente y lo mismo ocurre con algunas propiedades intrínsecas de las neuronas, proporcionando un sistema de autoprogramación y adaptación que sustituye a la programación externa de los sistemas de cómputo comunes. Existe así unadinámica de las sinápsis y de las neuronas en el cual los programas y los datos cambian todo el tiempo.

 
Una neurona típica recibe del orden de 6 000 a 10 000 señales provenientes de otras neuronas y trasmitidas a través de las sinápsis.
 
Los cerebros no tienen una arquitectura o mapa de conexiones específico, por ejemplo, presentan estructuras relativamente ordenadas en centros receptores deinformación, pero estructuras amorfas, prácticamente aleatorias, en las regiones procesadoras de alto nivel como el neocórtex. Operando en paralelo los cerebros dedican grandes cantidades de neuronas a una actividad determinada, lo cual da por resultado actividades posibles muy diferentes y complejas. Pueden adaptarse a circunstancias cambiantes, reconocer objetos deformados, borrosos, oparcialmente visibles. En síntesis, las redes neuronales son esencialmente diferentes de los sistemas de cómputo de la vida cotidiana.
Los distintos modelos de redes neuronales han planteado importantes e interesantes retos a los físicos teóricos y a los matemáticos, pues exhiben conductas muy ricas y nada triviales. Se trata de sistemas sumamente complejos de analizar por el gran número de elementosinteractuantes, por el carácter no lineal de los elementos individuales que operan en ellas, porque las interacciones entre ellos no son idénticas ni simétricas y porque la magnitud de las interacciones, así como los umbrales internos de cada neurona, pueden cambiar en el tiempo.

 




Desde el punto de vista biológico el funcionamiento detallado de las neuronas es extremadamente complicado,de hecho, gran cantidad de aspectos fisiológicos y químicos de éstas es aún materia de investigación científica, de modo que para iniciar la búsqueda de un tratamiento formal de grupos de ellas se requiere introducir un conjunto de hipótesis simplificadoras que nos llevan a diferenciar entre una neurona biológica y una neurona formal. Nuestro propósito ahora es aclarar esta diferencia.
        En los intentos por sistematizar la comprensión del cerebro pueden distinguirse dos caminos:
1º El primero es el seguido por los neurofisiólogos, quienes generalmente confrontan una abundancia de datos tan vasta que dificulta el examen sistemático dentro de un marco de trabajo experimental. Los datos están perturbados por una cantidad muy grande de influencias que no pueden ser fácilmenteeliminadas por el experimentador.
2º El segundo es el que han abierto los constructores de modelos sobre la base de un conjunto también grande de suposiciones acerca del sistema que se busca explicar, con la esperanza de que el enfoque ayude al surgimiento de nuevas hipótesis, susceptibles de ser verificadas con la diversidad de datos disponibles.
        
Dentro del segundo de los caminos...