INTRODUCCIÓN
La preocupación del ser humano por saber cómo funciona su sistema en relación con la naturaleza ha incrementado cada vez más con el pasar de los años, qué nos diferencia de los animales, de los más pequeños microorganismos y de las cosas es una de los principales enigmas que mediante investigaciones, van tomando forma hasta que pronto sepamos la razón por la que somos humanos.
Se puede decir, que somos humanos, diferentes de los demás organismos vivos porque tenemos la capacidad de pensar, es decir la inteligencia, pero de dónde viene esta, la inteligencia no es algo con lo que nacemos precisamente, más bien es lo que vamos aprendiendo con el paso del tiempo e increíblemente todo tiene que ver con cómo funcionamos internamente y la información que nuestras neuronas perciban y procesen es lo que posibilita que seamos inteligentes.
Como ya he dicho antes, el objetivo de la IA es crear sistemas que tengan la capacidad de ser inteligentes, para lo cual es necesario el análisis de las redes neuronales de nuestro sistema.
Se puede decir, que somos humanos, diferentes de los demás organismos vivos porque tenemos la capacidad de pensar, es decir la inteligencia, pero de dónde viene esta, la inteligencia no es algo con lo que nacemos precisamente, más bien es lo que vamos aprendiendo con el paso del tiempo e increíblemente todo tiene que ver con cómo funcionamos internamente y la información que nuestras neuronas perciban y procesen es lo que posibilita que seamos inteligentes.
Como ya he dicho antes, el objetivo de la IA es crear sistemas que tengan la capacidad de ser inteligentes, para lo cual es necesario el análisis de las redes neuronales de nuestro sistema.
OBJETIVO
El objetivo de ésta clase es adquirir conocimiento sobre los componentes de las neuronas, su función y las redes neuronales artificiales.
MARCO TEÓRICO
Redes Neuronales Artificiales
Las redes neuronales artificiales también denominadas RNA es una forma de aprendizaje de la función del sistema nervioso de los seres humanos y animales. Es en si, una especie de red compuesta por neuronas, es decir muchas neuronas conectadas entre si, que permiten la entrada, procesamiento y salida de información.
¿Por qué la inteligencia artificial estudia las redes neuronales artificiales?
La inteligencia artificial estudia las redes neuronales artificiales o también llamadas neuroredes para hacer un modelo de la forma en las que las neuronas procesan la información en los sistemas biológicos.
La inteligencia artificial trata de crear elementos artificiales que tengan un comportamiento en su cerebro o base como el que tenemos los seres humanos, lo cual es complicado ya que nuestro sistema cerebral funciona de manera no lineal y paralela es decir que el cerebro procesa varias informaciones al mismo tiempo, sin embargo un sistema computacional funciona de manera secuencial, es decir procesa una información a la vez.
La inteligencia artificial tiene en su estudio dos campos distintos :
- El área encargada de la construcción de sistemas con características identificables como inteligentes cómo nos enfrentamos a un problema y la manera en la que lo resolvemos y este campo es denominado como inteligencia artificial simbólica.
- La inteligencia artificial subsimbólica no realiza diseños de alto nivel sino que más bien estudia sistemas genéricos que van evolucionando hasta ser capaces de resolver un problema, estudia los mecanismos físicos que permiten que seamos denominados inteligentes así como el cerebro y su funcionamiento lógico, y las redes neuronales artificiales.
Fundamentos biológicos de las Redes Neuronales
El sistema de comunicación neuronal de los seres humanos y animales es conformado por el sistema nervioso y el hormonal conectando también a los sentidos para poder percibir el medio y los órganos efectores que nos permiten ejecutar una acción, este sistema de comunicación tiene el objetivo de recopilar la información, procesarla, almacenarla y transmitirla de una forma tan rápida que no es percibible por nosotros.
Esta comunicación se da gracias a tres partes importantes:
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| Imagen 1: Partes que componen la comunicación neuronal |
La célula nerviosa o neurona es el principal elemento en éste sistema de comunicación éstas transmiten información por medio de los productos de secreción, la información se transmite de una a más neuronas lo cual forma una red que está relacionada con los receptores y otra parte de las neuronas con los efectores.
Procesamiento de información de las neuronas
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| Imagen 2: Partes que componen una neurona |
El funcionamiento de una neurona se da en base a sus partes y éstas cumplen a su vez una función que permite el procesamiento de la información percibida por ejemplo:
Núcleo: Es el encargado de procesar la información y manda esta información al axón.
Axón:Es encargado de la conducción de los impulsos.
Núcleo: Es el encargado de procesar la información y manda esta información al axón.
Axón:Es encargado de la conducción de los impulsos.
Sinápsis: Es la comunicación que se da entre una neurona y otra a través de botones terminales, actúa como aislante o amplificador según la conveniencia.
Dendritas: Propagan la señal al interior de la neurona.
Dendritas: Propagan la señal al interior de la neurona.
¿Qué es un estímulo?
Un estímulo es una información que perciben las neuronas del exterior de su sistema las cuales son propagadas hacia otras neuronas una vez procesadas, hasta que la información se guarda.Las neuronas utilizan sus secreciones como señales de transmisión, esta información transmitida se propaga a través de otras neuronas conectadas entre si lo cual forma una red neuronal.
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| Imagen 3: Esquema de red de 3 capas conectadas entre si. |
Aporte: Avances de las RNA
Reconocimiento de voz de Android: El reconocimiento de voz que también usa Google y utilizan sistemas operativos como Android también funciona mediante redes neuronales, Vincent Vanhoucke, científico de google indicó que el mejoramiento del reconocimiento de voz que hace que éste tenga una tasa de error del 25%, se dio en base a el cambio del modelo a las redes neuronales. La forma en la que funciona el reconocimiento de voz, es bastante simple de entender sin embargo requirió de muchas investigaciones, al hablar a nuestro dispositivo el espectograma de las palabras se parte en pedazos y es enviado a 8 servidores de google en donde existen bases de datos con grabaciones de palabras pronunciadas, todo esto se realiza mediante las redes neuronales creadas por el equipo de científicos de google liderado por Vanhoucke y el secreto del funcionamiento del sistema es la capacidad de aprendizaje que tienen las redes neuronales.
Chips basados en el cerebro humano: El cerebro humano tiene un funcionamiento complejo y sorprendente y su red de información tiene alrededor de 86.000 millones de neuronas que se conectan unas con otras en un constante intercambio de información, y es que a pesar de que los computadores realicen tareas mucho más rápido que las personas, para ser más concretos el tiempo de respuesta es en una nanosegundo, el cerebro es mucho más experto en lo que sabe hacer, por lo cual ningún ordenador se compara a su funcionamiento.
La empresa desarrolladora mundialmente reconocida IBM desarrolló un chip llamado TrueNorth que tiene aproximadamente 256 millones de conexiones y es la base del sistema computacional.
CONCLUSIÓN
Una neurona es el principal elemento en la comunicación neuronal es decir en las redes neuronales y una red neuronal es el funcionamiento que tiene el sistema nervioso de los animales, este constituye un sistema de comunicación, una red de neuronas conectadas entre si, puede ser interpretada como una malla de información, esta información pasa por distintas capas en donde es receptada, procesada y propagada.
El sistema de comunicación neuronal es lo que nos hace inteligentes y nos permite tener información sobre el exterior o interior del organismo, por lo cual la creación de una red neuronal artificial sería un gran avance para la IA ya que constituiría a la solución de problemas de pérdidas de información.
El gran objetivo de la Inteligencia Artificial de crear entes que razonen, no puede llevarse a cabo sin antes estudiar cómo y porqué los humanos razonamos por lo cual estudio de las RNA es esencial.
El sistema de comunicación neuronal es lo que nos hace inteligentes y nos permite tener información sobre el exterior o interior del organismo, por lo cual la creación de una red neuronal artificial sería un gran avance para la IA ya que constituiría a la solución de problemas de pérdidas de información.
El gran objetivo de la Inteligencia Artificial de crear entes que razonen, no puede llevarse a cabo sin antes estudiar cómo y porqué los humanos razonamos por lo cual estudio de las RNA es esencial.
BIBLIOGRAFÍA
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García, P. 2004. Introducción a las redes neuronales y su aplicación a la investigación astrofísica. (En línea). ES. Consultado, 2 de dic.2014. Formato PDF. Disponible en: www.iac.es/sieinvens/SINFIN/Sie_Courses_PDFs/NNets/confiac.p
Izurieta, F y Saavedra, C. 2000. Redes Neuronales artificiales. (En línea). ES. Consultado, 2 de dic .2014. Formato PDF. Disponible en: www.uta.cl/charlas/volumen16/Indice/Ch-csaavedra.pdf
Isasi, P y Galván,I. 2004. Redes neuronales artificiales: Un enfoque práctico. 1 ed. España. Pearson Education. p 248
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