redes neuronales

Redes Neuronales Artificiales
Fernando Izaurieta y Carlos Saavedra
Departamento de Física, Universidad de Concepción, Concepción, Chile
RESUMEN
En esta charla se entrega una descripción de las características principales del funcionamiento de redes
neuronales artificiales. En primer lugar, se presenta un modelo sencillo de red neuronal y las familias de
problemas que pueden ser modeladaspor ellas. Además, se describe esquemas simples de entrenamiento de
redes orientadas al reconocimiento de patrones de información. Se presenta un ejemplo de aplicación de las
redes al reconocimiento de texto.

1. Introducción.
Las actividades de investigación desarrolladas en torno al
estudio de redes neuronales artificiales, simplemente redes
neuronales o neuroredes, están motivadas enmodelar la
forma de procesamiento de la información en sistemas
nerviosos biológicos.
Especialmente, por la forma de
funcionamiento del cerebro humano, que es completamente
distinta al funcionamiento de un computador digital
convencional. El cerebro humano corresponde al de un
sistema altamente complejo, no-lineal y paralelo. En términos
sencillos lo anterior equivale a decir que puede realizarmuchas operaciones simultáneamente a diferencia de los
computadores comunes que son de tipo secuencial, o sea,
realizan sólo una operación a la vez. En este sentido, una
neurored es un procesador de información, de distribución
altamente paralela, constituido por muchas unidades sencillas
de procesamiento llamadas neuronas. La neuroredes se
caracterizan principalmente por:
² Tener unainclinación natural a adquirir el conocimiento
a través de la experiencia, el cual es almacenado, al
igual que en el cerebro, en el peso relativo de las
conexiones interneuronales.
² Tienen una altísima plasticidad y gran adaptabilidad,
son capaces de cambiar dinámicamente junto con el
medio.
² Poseen un alto nivel de tolerancia a fallas, es
decir, pueden sufrir un daño considerable ycontinuar
teniendo un buen comportamiento, al igual como ocurre
en los sistemas biológicos.

por ejemplo, de una persona que quizás ha cambiado de
aspecto (luce distinto o simplemente envejeció) en un paisaje
cambiante (que puede contener muchos otros rostros). En
la actualidad, tareas mucho más simples consumen días de
trabajo de los computadores más veloces. La plasticidad
se percibe tambiénen la capacidad de responder de forma
correcta frente a un estímulo nunca antes recibido. Esa
capacidad hace que cuando nos presentan por primera vez a
alguien, sepamos automáticamente que es una persona y no
un objeto u otro ser biológico. Debido a estas características
y muchas otras, las neuroredes se han convertido en una
gran ayuda en el procesamiento de datos experimentales
decomportamiento complejo. Además, su comportamiento
iterativo no lineal las une de modo natural al caos y teorías de
la complejidad. De hecho, las posibilidades son tan amplias
que se empieza a hablar de un nuevo campo, aparte de la
Biología, la Matemática y la Física: las Neurociencias. Como
ya lo dijimos, lo que se desea inicialmente es imitar, al menos
parcialmente, el funcionamiento del cerebro.Para hacerlo
revisaremos, superficialmente, algunos conceptos básicos de
neurobiología.

2. Neurobiología
Una neurona típica posee el aspecto y las partes que se
muestran en la figura 1. Sin embargo, debemos observar que
el dibujo no está a escala, el axón alcanza un largo típico de
centímetros y a veces de varios metros, las dendritas también y
las terminales sinápticas, son más largas,numerosas y tupidas.

² Tener un comportamiento altamente no-lineal, lo que
les permite procesar información procedente de otros
fenómenos no-lineales.
Entre las motivaciones principales para el estudio del
funcionamiento de las redes neuronales se encuentran los
fenómenos neurológicos. Nuestro cerebro es un procesador
de información muchísimo más eficiente que un computador.
La clave...