redes neurais e suas aplicações

REDES NEURAIS E
SUAS APLICAÇÕES
ALUNO: Paulo Celso da Silva e Souza Junior
REDES NEURAIS E
SUAS APLICAÇÕES
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Atual, como requisito
parcial para obtenção do grau de Bacharel em Sistemas de Informação, sob a
orientação do Professor Mestre Alfredo Braga Furtado.
Inicialmente este trabalho propõe-se a descrever os
principais tópicos referentes a redes neurais, desde seu
surgimento até propostas de implementação em inúmeras
aplicações atuais.
1- O CÉREBRO - É composto por uma complexa rede de
células nervosas chamadas dendritos
2- NEURÔNIO - Uma célula nervosa onde os dendritos
conduzem informações para o sistema nervoso central
. NERVOS MOTORES . NERVOS SENSORIAS
. NERVOS DE CONEXÃO
O Sistema Nervoso conecta-se ao Sistema Nervosos Central onde conecta-se ao
encéfalo e a medula espinhal.
E o Sistema Nervoso Periférico conecta-se ao Sistema Nervoso Somático,
e o Sistema Nervoso Autônomo conecta-se ao Sistema Simpático e Parassimpático,
Essas conexões estabelecidas entre os receptores transportam informações para o cérebro
onde serão executadas.
O cérebro juntamente com a espinal medula recebe e elabora várias
percepções
Em suma pode-se dizer que as funções da espinal medula são funções
condutoras (transportam informação somasensorial para o encéfalo e do
encéfalo para os músculos) e a função coordenadora (comunicação entre
encéfalo e o organismo, coordenando as atividades reflexas).
FATOS HISTÓRICOS
- 1943: McCULLOUGH e PITTS estabeleceram as bases da neurocomputação, com
modelos matemáticos.
- 1949: HEBB traduziu matematicamente a sinapse dos neurônios biológicos.
- 1951: MINSKI constrói o Snark, primeiro neurocomputador com capacidade de
aprendizado, ou seja, ajustava automaticamente os pesos entre as sinapses. Não
executou nenhuma função útil.
- 1957: ROSENBLATT concebeu o "perceptron", que era uma rede neural de duas
camadas, usado no reconhecimento de caracteres.
- 1962: WIDROW desenvolveu um processador para redes neurais e fundou a
primeira empresa de circuitos neurais digitais, a Memistor Corporation.
- 1967: Fim das verbas destinadas à pesquisa de redes neurais.
- 1974: WERBOS lançou bases para o algoritmo de retro propagação
(backpropagation). Cooper, Cowan, Fukushima, Von der Malsburg e muitos outros
foram alguns dos muitos pesquisadores dos anos 1960 e 1970, cujos estudos não
devem ser menosprezados.
3.2 NEUROCOMPUTAÇÃO
Os modelos neurais procuram aproximar o processamento dos computadores ao
cérebro Humano. As redes neurais possuem um grau de interconexão similar à
estrutura do cérebro e um computador convencional moderno, a informação é
transferida em tempos especifica dentro de um relacionamento com um sinal para
sincronização (BARRETO, 1997)
Tabela 01 - Quadro comparativo entre cérebro e o computador
Parâmetro
Cérebro
Computador
Material
Orgânico
Metal e Plástico
Velocidade
Milisegundos
Nano segundos
Tipo de Processamento
Paralelo
Seqüencial
Armazenamento
Adaptativo
Estático
Controle de Processos
Distribuído
Centralizado
Números de Elementos Processados
10 e 11 à 10 14
10 e 5 à 10 e 6
Ligação entre Elementos Processados
10.000
< 10
Quadro Comparativo entre Computadores e os Neurocomputadores
Computadores
Executa Programas
Executa Operações Lógicas
Neurocomputadores
Aprende
Executa operações não lógicas, transformações, comparações.
Depende do Programa ou
do Programador
Descobre as relações ou regras dos dados exemplos
Testa uma hipótese por vez
Testa todas as possibilidades em paralelo
MODELOS DE NEURÔNIOS
NEURÔNIO ARTIFICIAL PROJETADO POR MCCULLOCH
MODELOS DE NEURÔNIOS
REDE DE PERCEPTRONS PROPOSTA POR ROSEMBLATT
MODELOS DE NEURÔNIOS
REDES ADALINE E MADALINE PROPOSTA POR WIDROW E HOFF
MODELOS DE NEURÔNIOS
ESTRUTURA DO MÉTODO BACKPROPAGATION
SUAS APLICAÇÕES ATUAIS
1- O reconhecimento Ótico de Caracteres (OCR);
2- Controle de Processos Industriais;
3- Aplicações Climáticas
4- Diagnostico Medico;
5- Análise de voz;
6- Robótica;
7- Reconhecimento de padrões em linhas de montagem;
8- Analise de Aroma e Odor; um projeto que está em desenvolvimento, buscando a análise
de odor via nariz eletrônico;
9- Sistema Sensorial;
10- Escada Rolante;