Redes Neuronales de tipo Biológico

Se estima que el cerebro humano contiene más de cien mil millones (1011) de neuronas y 1014 sinapsis en el sistema nervioso. Los estudios realizados sobre la anatomía del cerebro humano concluyen que hay, en general, más de 1000 sinapsis por término medio a la entrada y a la salida de cada neurona.

Aunque el tiempo de conmutación de las neuronas biológicas (unos pocos milisegundos) es casi un millón de veces mayor que en las actuales componentes de las computadoras, las neuronas naturales tienen una conectividad miles de veces superior a la de las artificiales.

El objetivo principal de las redes neuronales de tipo biológico es desarrollar operaciones de síntesis y procesamiento de información, relacionadas con los sistemas biológicos.

Estructura de una neurona biológica

 

Las neuronas y las conexiones entre ellas (sinapsis) constituyen la clave para el procesado de la información.

La mayor parte de las neuronas poseen una estructura de árbol, llamada dendritas, que reciben las señales de entrada procedentes de otras neuronas a través de las sinapsis. Una neurona consta de tres partes:

·         El cuerpo de la neurona,

·         Las dendritas, que reciben las entradas,

·         El axón, que lleva la salida de la neurona a las dendritas de otras neuronas.

La forma completa en la que dos neuronas se relacionan no es totalmente conocida, y depende además del tipo particular de cada neurona. En general, una neurona envía su salida a otras por su axón, y éste lleva la información por medio de diferencias de potencial eléctrico.

Proceso sináptico

Este proceso es a menudo modelizado como una regla de propagación representada por una función u(·). La neurona recoge las señales por su sinapsis sumando todas las influencias excitadoras e inhibidoras. Si las influencias excitadoras positivas dominan, entonces la neurona produce una señal positiva y manda este mensaje a otras neuronas por sus sinapsis de salida. En este sentido, la neurona actúa como una simple función escalón f(·).

Esquematización de proceso sinàptico