Redes Neurais

"Hasta la vista, baby." - Exterminador do Futuro

E se ao invés de programar uma maquina para imitar comportamentos inteligentes como por exemplo jogar xadrez, fosse construído um meio para que o computador aprenda e demonstre sinais de inteligencia por conta própria. Parece conversa de filmes de Hollywood, mas isso já é possível graças as redes neurais, um modelo computacional que visa o aprendizado de máquina. Inspirada no sistema nervoso central de um animal, as redes neurais são representadas como uma serie de neurônios interligados que computam valores de entradas e fornecem uma saída através do diversos métodos desenvolvidos para o aprendizado de máquina.

Um pouco de biologia

Para se entender realmente como funciona uma rede neural, primeiramente devemos entender alguns conceitos biológicos, visto que esta se baseia no sistema nervoso central dos animais que tem como agente principal o neurônio.

Neurônios

Fonte:

O neurônio é o agente responsável pela condução de impulsos elétricos do sistema nervoso, este pode ser divido em três partes principais corpo celular, dentritos e axônio. O corpo celular também conhecido como pericário armazena o núcleo do neurônio e daqui partem todo o prolongamento da célula, os dendritos são numerosos prolongamentos responsáveis pelas recepções sensoriais e de outros neurônios e o axônio é o prolongamento responsável por levar os impulsos nervosos as outras células.

Sinapses

Os neurônios, diferente de outras células, não são interligados diretamente, eles possuem um espaço entre sí, são eles os espaços sinápticos preenchido que são preenchidos por um fluido. Assim que o impulso nervoso percorre todo o neurônio e chega ao fim do axônio, este ultrapassa a célula para o meio e neurotransmissores desse fluido sináptico encaminham os íons liberados no axônio para outro neuronio.

Da biologia para a computação

Assim como na biologia as redes neurais também possuem seus neurônios artificiais. Chamadas de redes neurais artificiais(RNA) consistem na solução de problemas de inteligencia artificial através de métodos de aprendizado seguindo o modelo de funcionamento do cérebro. Estes sistemas são capazes de errar, acertar e até fazer descobertas, lembrando que isso não é programado, o circuito é capaz de chegar nas próprias conclusões sozinhos, portanto não há implicação de inteligencia, mas sim a construção da própria inteligencia.

Como funciona uma RNA

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Uma rede neural artificial consiste em um grande número de elementos de processamento, estes se conectam por links diretos associados a pesos, que são informações que estão sendo usadas para resolver o problema desejado.

Uma rede neural recebe os dados a ser computados através da camada de entrada, logo após esses dados serão processados pela camada intermediária ou camada hidden que é composta de unidades de processamento(neurônios) ligadas entre sim com seus devidos peso, este indica seu nível de influencia na saída.

De certa forma as atividades de um neuronio em uma rede neural se resuma em:

• Sinais de entrada, vale lembrar que cada neuronio é capaz de realizar um único processamento, cada entrada recebe apenas um tipo de sinal e informação, sendo assim uma rede neural pode conter varias entradas consequentemente pode ser possível a inserção de diferentes dados para processamento.
• Após a inserção de cada sinal estes serão multiplicados por um peso que indica seu nível de influencia na saída de dados.
• Então é feita a soma de sinais produzindo um nível de atividade.
• Caso esse nível exceda um limite imposto, a unidade emite uma determinada saída.