¿Qué es una red neuronal artificial y cómo funcionan?

Las redes neuronales artificiales son unas de las tecnologías procedentes la inteligencia artificial. Tienen capacidad de aprender de los datos y de realizar tareas complejas de forma continua, por lo que se han vuelto casi imprescindibles en algunas industrias.

Si quieres saber cómo aplica este tipo de tecnología a nivel empresarial puedes estudiar el Máster en Inteligencia Artificial impartido en la Universidad Europea en modalidad presencial en Madrid o a través de su opción online, donde aprenderás mediante metodologías diferentes a analizar y proponer modelos predictivos de aprendizaje automático y deep learning.

Red neuronal artificial: significado

Las redes neuronales artificiales, (RNA) son modelos computacionales que intentan imitar el funcionamiento de las redes neuronales biológicas, es decir, del cerebro humano. Están formadas por nodos interconectados, llamados neuronas artificiales, que trabajan en conjunto procesando información. Cada conexión tiene un peso que ajusta la influencia de una neurona sobre otra.

Estas estructuras matemáticas están diseñadas para reconocer patrones, clasificar información y realizar tareas complejas de procesamiento de datos.

¿Cómo funcionan las redes neuronales artificiales?

Las que los seres humanos tienen en el cerebro están compuestas de dendritas, el soma y el axón. Las dendritas en su caso son las encargadas de captar los impulsos nerviosos emitidos por otras neuronas y estos impulsos se procesan en el soma transmitiéndose a través del axón que emite un impulso nervioso hacia neuronas cercanas.

Al igual que nuestro cerebro está compuesto por neuronas interconectadas entre sí, en una red neuronal artificial formada por neuronas artificiales también, se trata de agrupaciones y conexiones de neuronas en niveles que se denominan capas. Estas capas son un conjunto de neuronas cuyas entradas provienen de una capa anterior y las salidas son la entrada de una capa posterior.

Las aplicaciones de la inteligencia artificial en las redes neuronales artificiales (RNA) supone la división en tres elementos funcionando de la siguiente manera:

• Entrada: los datos de entrada se distribuyen por las neuronas de la capa inicial.
• Procesamiento: las neuronas calculan salidas aplicando una función de activación y ponderando datos mediante pesos asignados.
• Salida: la información que se ha procesado llega a la capa de salida donde se obtiene un resultado final.

Para entrenar una red neuronal se realiza mediante el ajuste de pesos en diferentes interacciones, para ello se utilizan algoritmos a través de técnicas de retropropagación.

Usos de las redes neuronales artificiales

Las redes neuronales artificiales son aplicables a diferentes campos debido a su capacidad para aprender y generar patrones complejos. Estos son algunos de los usos más comunes.

• Reconocer imágenes: clasificar y etiquetar automáticamente fotografías.
• Procesar lenguaje natural: analizar sentimientos, traducir de formar automática y generar textos.
• Predicciones financieras: se trata de modelos que pronostican el comportamiento de los mercados de capitales o bursátiles.
• Diagnósticos médicos: identificar patrones en estudios de imágenes médicas.
• Conducción autónoma: reconocimiento de objetos tomando decisiones en tiempo real.

¿Cómo se entrena una red neuronal artificial?

Para entrenar una red neuronal hay que ajustar cada uno de los pesos de las entradas en cada una de las neuronas que forman parte de la red, para que las respuestas de la capa de salida se vayan ajustando lo mejor posible a los datos.

Por ejemplo, si se quiere conseguir que una red neuronal artificial sea capaz de identificar y generalizar perros en cualquier imagen, hay que utilizar una gran cantidad de imágenes o fotografías para hacer el entrenamiento incluyendo imágenes de perros y otras que no los contengan. Así la red de neuronas será capaz de ajustar los parámetros con todas las imágenes siendo capaz de extraer de forma precisa las características donde se identifique la presencia de perros.

Si quieres formarte en inteligencia artificial y sus múltiples aplicaciones puedes consultar los masters de ingeniería que oferta la Universidad Europea, como el Máster en Inteligencia Artificial (IA) en Valencia entre otras muchas opciones.