Introducción a redes neuronales

Universidad de Santiago de Chile
Programa
Magíster en Ingeniería Informática

Curso de Ingeniería Neuronal
Clase 1: Introducción
Dr. Gonzalo Acuña L.

Enero 2005

Universidad de Santiago de Chile

Departamento de Ingeniería Informática

Temario
Motivación
La neurona biológica
La neurona artificial
Aprendizaje
Redes Neuronas Artificiales
Ingeniería Neuronal
Reseña HistóricaBibliografía
Ingeniería Neuronal

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I . Motivación

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I.

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Motivación

Gran facilidad de seres cognitivos para llevar a
cabo tareas como:
Reconocimiento de formas
Procesamiento de voz, imágenes, etc.

Dificultad de computadores tipo Von Neumann
para desempeñaradecuadamente esas tareas.
Interés (al igual que en la evolución técnica
anterior) en “copiar” el “secreto” de los seres
cognitivos.

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I.

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Motivación

Por lo anterior pareció importante
comprender y emular los mecanismos
asociados al éxito de los serescognitivos:
Paralelismo y alta conectividad
Complejidad

Nace una de las ramas de la Inteligencia
Artificial: Redes Neuronales Artificiales

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I.

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Motivación

Nuevo paradigma (no-algorítmico) para
el procesamiento de la información
(neurocomputación): deaprendizaje y
adaptación, procesamiento distribuido y
paralelo.
Nuevas herramientas (computadores más
rápidos, más baratos)
Entusiasmo inicial, edad media y
renacimiento.
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I.

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Motivación

Actualmente aplicaciones en todas las áreas
En aproximación:control, automatización
modelamiento, predicción, identificación
En clasificación: reconocimiento patrones,
extracción de características, cuantización

En el futuro: mayor prudencia y más apoyo
teórico. Problemas abiertos:
generalización…
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II. La Neurona
Biológica

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II. Neurona biológica

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Neurona Biológica
Potencial de reposo (- 60 mV)
Potencial de receptor (información exterior)
depolarización + 10 mV
Propagación pasiva en membrana
(amplitud y duración proporcionales a
estímulo)
Si importantepotencial acción
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Neurona Biológica
Potencial de acción (+ 100 mV)
Tren de potenciales de frecuencia
proporcional a amplitud y duración de
potencial receptor.
Propagación activa en axón, desde cono
axónico hasta sinapsis.
Na+ adentro. Después: K+ afuera.Ingeniería Neuronal

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Neurona Biológica
Sinapsis (Ramón y Cajal, s. XIX)
Retardo en la transmisión de impulso
modulación por neurotransmisores
plasticidad
Tipos sinapsis: axón-dendrita; axón soma;
axón-axón.
Tipos sinapsis: excitatoria, inhibitoria.
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Neurona Biológica
Interconexión
1010 neuronas
Algunas neuronas con hasta 100.000
sinapsis

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