Control por medio de redes neuronales

CONTROL POR MEDIO DE REDES NEURONALES SISTEMAS AVANZADOS DE CONTROL

PRESENTADO A: Jose Thomas Buitrago

PRESENTADO POR: Luis Genaro Marulanda Gonzalez

CODIGO: 0732263-3746

UNIVERSIDAD DEL VALLE

Santiago de Cali, Noviembre de 2010

CONTROL POR MEDIO DE REDES NEURONALES

1. INTRODUCCION Con las Redes Neuronales Artificiales (RNA´s) se busca la solución de problemas complejos, nocomo una secuencia de pasos, sino como la evolución de sistemas de computación inspirados en el cerebro humano, y dotados por tanto de cierta "inteligencia", los cuales no son sino la combinación de elementos simples de proceso (neuronas) interconectados, que operando de forma paralela, consiguen resolver problemas relacionados con el reconocimiento de formas o patrones, predicción, codificación,control y optimización, entre otras aplicaciones. En síntesis, las RNA´s son una herramienta computacional que puede utilizarse en un gran número y variedades de aplicaciones, tanto comerciales como militares e ingenieriles. La combinación de RNA´s e ingeniería y tecnología permite un tipo de inteligencia con infinitas aplicaciones en la industria y la sociedad. 2. NEURONAS REALES El cerebroconsta de un gran número (aproximadamente 1011 ) de elementos altamente interconectados (aproximadamente 1014 conexiones por elemento), llamados neuronas. Las neuronas tienen cuatro componentes principales: las dendritas, el cuerpo de la célula o soma, el axón y la sinapsis.

Figura 1. Neurona Biológica

Dendritas: son el árbol receptor de la red, son como fibras nerviosas que cargan de señaleseléctricas el cuerpo de la célula. Cuerpo de la célula o Soma: Realiza la suma de las señales de entrada. Axón: Es una fibra larga que lleva la señal desde el cuerpo de la célula hacia otras neuronas Sinapsis: El punto de contacto entre un axón de una neurona y las dendritas de otra neurona El cerebro humano está constituido por un conjunto de neuronas, donde una neurona no puede hacer nada a menosque la influencia colectiva de todas sus entradas alcance un punto crítico llamado Umbral. Neuronas como procesadores de información sencillos De manera simplista las dendritas constituyen el canal de entrada de la información, el soma es el órgano de cómputo, el axón corresponde al canal de salida, y a la vez envía información a otras neuronas. Cada neurona recibe información de aproximadamente10.000 neuronas y envía impulsos a cientos de ellas algunas neuronas reciben la información directamente del exterior. El cerebro se modela durante el desarrollo de un ser vivo. Algunas cualidades del ser humano no son innatas, sino adquiridas por la influencia de la información que del medio externo se proporciona a sus sensores. Tres conceptos clave a emular Procesamiento paralelo, derivado de quelos miles de millones de neuronas que intervienen, por ejemplo en el proceso de ver, están operando en paralelo sobre la totalidad de la imagen. Memoria distribuida, mientras que en un computador la información está en posiciones de memoria bien definidas, en las redes neuronales biológicas dicha información está distribuida por la sinapsis de la red, existiendo una redundancia en elalmacenamiento, para evitar la pérdida de información en caso de que una sinapsis resulte dañada. Adaptabilidad al entorno, por medio de la información de las sinapsis. Por medio de esta adaptabilidad se puede aprender de la experiencia y es posible generalizar conceptos a partir de casos particulares. El elemento básico de un sistema neuronal biológico es la neurona. Un sistema neuronal biológico estácompuesto por millones de neuronas organizadas en capas. En la emulación

de dicho sistema neuronal biológico, por medio de un sistema neuronal artificial, se puede establecer una estructura jerárquica similar a la existente en el cerebro. El elemento esencial seria la neurona artificial, la cual se organizara en capas. Varias capas constituirán una red neuronal. Finalmente una red neuronal junto...