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Algunas de las aplicaciones de las Redes Neuronales Artifici

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María Helena Parra

on 14 October 2013

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Transcript of Algunas de las aplicaciones de las Redes Neuronales Artifici

Algunas de las aplicaciones de las Redes Neuronales Artificiales (RNA) en la actualidad
MEDICINA
TELECOMUNICACIONES
Diagnóstico de cardiopatías
Este tipo de aplicaciones nos clasifican el electrocardiograma en diferentes tipos o clases
Detección de tumores cancerígenos
Una red neuronal entrenada localiza y clasifica en imágenes médicas la posible existencia de tumores cancerígenos.
 Caracterización de la dinámica en la variabilidad cardíaca
La regulación del ritmo cardíaco se lleva a cabo por un sistema dinámico operando bajo un régimen caótico.
Sonar y Radar
La capacidad de las redes neuronales para clasificar determinados objetos (imágenes, sonidos, señales unidimensionales, ...) les permite su aplicación en este campo como dispositivos para discernir los diferentes objetivos.
Reconocimiento de voz
Esta aplicación, de gran importancia de cara a la implementación de sistemas controlados por la voz, ha encontrado en las redes neuronales un camino para su desarrollo.
Reconocimiento de patrones en imágenes
Esta aplicación evidencia la capacidad de las redes neuronales ya que se trata de una tarea relativamente sencilla para un ser humano pero tremendamente costosa de implementar en un sistema artificial.
Ecualización de canales de comunicación
Ecualizar un canal consiste en recuperar la señal que, al pasar a través de un canal de comunicaciones, sufre una distorsión. Esta aplicación tiene entonces gran importancia con el auge de las comunicaciones móviles. La aplicación de redes neuronales se ha mostrado más efectiva que el uso de otros sistemas.
Determinación de la posibilidad de quiebra de un banco
En esta aplicación la red neuronal determina el riesgo de quiebra de un banco en virtud de determinados parámetros económicos.
Concesión de créditos
En esta aplicación las redes neuronales en virtud de determinados marcadores económicos de la persona que pide el préstamo decide su viabilidad o no .
Detección de posibles fraudes en tarjetas de crédito
Las redes neuronales pueden ser usadas como elementos discriminatorios para conceder o no una determinada cantidad en un cajero automático.
Las aplicaciones en medicina encuentran su reflejo en problemas de diagnóstico médico. Es uno de los campos con más futuro y, hoy por hoy, uno de los menos desarrollados. Aplicaciones en este campo serían:
 Predicción del nivel de ciclosporina
La ciclosporina es un fármaco usado habitualmente para evitar la reacción de rechazo en trasplantes de riñón, corazón, pulmón e hígado. Predecir la concentración de este fármaco a corto plazo ayudaría a la optimización de la dosis siguiente.Esta predicción se puede hacer con una red neuronal.
 Predicción de enfermedades degenerativas cardíacas
Pacientes que han sufrido un infarto recientemente presentan un cierto factor de riesgo de sufrir otro. Se puede usar una red para modelizar el comportamiento de las arterias coronarias.
 Compresión de señales de electrocardiografía
Uno de los temas más activos actualmente en el campo de la ingeniería biomédica es la tele-medicina. Esta disciplina consiste en el desarrollo de algoritmos que permitan el diagnóstico de una determinada enfermedad sin que el paciente se tenga que desplazar al centro médico. Las diferentes señales que necesita el médico se transmiten vía telefónica. Para aumentar la eficacia de esta transmisión se podría pensar en la compresión de la señal que consiste en aplicar diferentes algoritmos para reducir su tamaño. Uno de los métodos de compresión es con redes neuronales.
 Predicción del riesgo de intoxicación por digoxina
En esta aplicación la tarea de la red neuronal es predecir el posible riesgo de intoxicación por digoxina que es un fármaco usado en problemas de corazón.
Predicción de la respuesta emética
En esta aplicación la red neuronal determina como salida la respuesta emética. Esta respuesta está relacionada con el número de nauseas y vómitos que siente un paciente oncológico tras un tratamiento con quimioterapia.
 Predicción del nivel de Tacrolimus en sangre
Este fármaco se utiliza en la terapia post-trasplante. Presenta un estrecho ámbito terapéutico(la concentración en sangre se debe mantener entre 5 y 15 ng/ml) . Una red neuronal ha demostrado su utilidad en la predicción del nivel de este fármaco en sangre
PROCESADO DE LA SEÑAL. En este campo las redes neuronales han encontrado un gran hueco de tal forma que ya existe una sociedad internacional sobre la aplicación de redes neuronales en problemas de procesado de la señal. Algunos problemas de clasificación donde se aplican las redes neuronales serían:
Control
En este caso el sistema a controlar se modeliza para poder realizar predicciones de su comportamiento y, de esta forma poder controlarlo más fácilmente.
Eliminación activa de ruido
Cuando el ruido y la señal de interés tienen los espectros frecuenciales solapados un filtrado selectivo en frecuencia no tiene sentido. En este caso hay que intentar otras aproximaciones. Una de estas es la cancelación activa de ruido aplicando sistemas adaptativos y redes neuronales.
ECONOMÍA
En esta disciplina, donde hay que tomar decisiones entre un número de opciones, las redes neuronales son directamente aplicables frente a otros métodos por sus características intrínsecamente no lineales. Así algunas de estas aplicaciones serían
Cambio de moneda
Las redes neuronales se han usado para la predicción del cambio entre el dólar americano y el marco alemán.
Predicción del gasto eléctrico de empresas y centrales
Mediante el uso de una red neuronal podemos estimar el consumo de una empresa y, por tanto, podemos administrar mejor los recursos eléctricos de dicha empresa. Extensiones de este trabajo abarcan otros recursos como, por ejemplo, el consumo de aguas.
Predicción de stocks. Uno de los mayores problemas que se puede encontrar una fábrica es la falta o un exceso de suministros
En el primer caso no puede producir y, en el segundo, si no dispone de un buen almacén, se puede producir el caos. Una buena previsión de la cantidad necesaria justa podría evitar muchos problemas.
Tendencias a corto y medio plazo en bolsas de valores
Si se buscan por Internet los productos derivados de las redes neuronales que se comercializan se encontrará rápidamente que la gran mayoría de ellos se orientan a aplicaciones de este tipo.
Asignatura Redes Neuronales Artificiales
María Helena Parra Cárdenas
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