Redes neuronales

INDICE

1 Introducción 3
1.1 Acerca de las redes neuronales. 3
2 Reseña Histórica 5
2.1 Historia de las redes neuronales. 5
3 Generalidades 7
3.1 Definiciones de una red neuronal. 7
3.2 Ventajas que ofrecen las red neuronal. 8
3.2.1 Aprendizaje Adaptativo. 9
3.2.2 Auto-organización. 9
3.2.3 Tolerancia a fallos. 10
3.2.4 Operación en tiempo real. 11
3.2.5 Fácil insercióndentro de la tecnología existente. 11
3.3 Redes neuronales y computadoras digitales. 11
4. ELEMENTOS BASICOS 12
4.1 Elementos básicos que componen una red neuronal. 12
4.1.1 Función de entrada (input function). 14
4.1.2 Función de activación (activation function). 15
4.1.3 Función de salida (output function). 18
5 Aprendizaje de una Red Neuronal 18
5.1 Niveles o capas de una redneuronal. 18
5.2 Tipos de neuronas artificiales. 19
5.3 Mecanismos de Aprendizaje. 19
5.4 Aprendizaje supervisado. 21
5.4.1 Aprendizaje por corrección de error. 21
5.4.2 Aprendizaje por refuerzo. 22
6 Principales Topologías 31
6.1 Topología de las redes neuronales. 31
6.8 Asociaciones entre la información de entrada y salida 38
6.8.1 Redes heteroasociativas 40
6.8.2 Redesautoasociativas 40
7. Aplicaciones 40
7.1 Aplicaciones de las Redes Neuronales 40
7.1.1 Asociación y clasificación 42
7.1.2 Regeneración de patrones 43
7.1.3 Regeneración y generalización 43
7.1.4 Optimización 44
7.2 Casos concretos de aplicación 44
7.2.1 Planificación del staff (cuerpo) de empleados 44
7.2.2 Planificación de la demanda de materiales 47
7.2.3 Puntuación para lasolicitud de un crédito 50
8.- SOFTWARE COMERCIALES 53

1 Introducción

1.1 Acerca de las redes neuronales.

El hombre se ha caracterizado siempre por su búsqueda constante de nuevas vías para mejorar sus condiciones de vida. Estos esfuerzos le han servido para reducir el trabajo en aquellas operaciones en las que la fuerza juega un papel primordial. Los progresos obtenidos han permitido dirigirestos esfuerzos a otros campos, como por ejemplo, a la construcción de máquinas calculadoras que ayuden a resolver de forma automática y rápida determinadas operaciones que resultan tediosas cuando se realizan a mano. Uno de los primeros en acometer esta empresa fue Charles Babbage, quien trató infructuosamente de construir una máquina capaz de resolver problemas matemáticos. Posteriormente otrostantos intentaron construir máquinas similares, pero no fue hasta la Segunda Guerra Mundial, cuando ya se disponía de instrumentos electrónicos, que se empezaron a recoger los primeros frutos. En 1946 se construyó la primera computadora electrónica, ENIAC. Desde entonces los desarrollos en este campo han tenido un auge espectacular. Estas máquinas permiten implementar fácilmente algoritmos pararesolver multitud de problemas que antes resultaban engorrosos de resolver. Sin embargo, se observa una limitación importante: ¿qué ocurre cuando el problema que se quiere resolver no admite un tratamiento algorítmico, como es el caso, por ejemplo, de la clasificación de objetos por rasgos comunes? Este ejemplo demuestra que la construcción de nuevas máquinas más versátiles requiere un enfoque delproblema desde otro punto de vista. Los desarrollos actuales de los científicos se dirigen al estudio de las capacidades humanas como una fuente de nuevas ideas para el diseño de las nuevas máquinas. Así, la inteligencia artificial es un intento por descubrir y describir aspectos de la inteligencia humana que pueden ser simulados mediante máquinas. Esta disciplina se ha desarrollado fuertemente enlos últimos años teniendo aplicación en algunos campos como visión artificial, demostración de teoremas, procesamiento de información expresada mediante lenguajes humanos... etc. Las redes neuronales son más que otra forma de emular ciertas características propias de los humanos, como la capacidad de memorizar y de asociar hechos. Si se examinan con atención aquellos problemas que no pueden...