Cómo aplicar las RNA en Venezuela para disminuir el impacto de las catástrofes naturales

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Ciencia y Tecnología
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión Porlamar
Redes Neuronales en
Venezuela
Autor: Jesús Alejandro Marcano Anés
CI:28074999
Docente de la asignatura: Ing. José Guzmán
Porlamar, junio, 2021

2. Definición
Las redes neuronales artificiales (RNA) son un modelo de programas
informáticos inspirado en el comportamiento del cerebro humano. Está
formado por un conjunto de nodos llamados neuronas artificiales, las cuales
se envían señales entre sí, esas señales comienzan como una entrada de datos
y luego de atravesar toda la red de neuronas se transforman en la salida del
programa. Las RNA tienen la capacidad de modificar su funcionamiento en
base a los datos que recibe.
¿Qué son las Redes
Neuronales?

3. Historia
Perceptron (1958)
Multilayer Perceptron (1965)
Entre las décadas de 1950 y 1960 el científico Frank Rosenblatt
creó el Perceptron. Éste toma varias entradas binarias x1, x2,
etc y produce una sóla salida binaria. Para calcular la salida,
Rosenblatt introduce el concepto de “pesos” w1, w2, etc.
El multilayer perceptron es una “Mejora” del percepción de una única neurona a más de una.
Además aparece el concepto de capas de entrada, oculta y salida. Pero con valores de entrada
y salida binarios.

4. Historia Neuronas
Sigmoides (1980)
Backpropagation (1986)
Son similares al perceptron, pero permiten que las entradas, en vez de ser
ceros o unos, puedan tener valores reales como 0,5 ó 0,377 . También
aparecen las neuronas “bias” que siempre suman 1 en las diversas capas
para resolver ciertas situaciones. Surge la primera función de activación.
Gracias al algoritmo de backpropagation se hizo posible entrenar redes neuronales de
multiples capas de manera supervisada. Luego de calcular el error de salida se hacían
correcciones al nodo de salida de dónde surgió y a todos los nodos anteriores.

5. Partes
La neurona o nodo no es más que una función qué recibe el valor de una o
varias neuronas anteriores, esos valores se conocen como entradas, ahora
cada uno de los nodos que producen esta entrada tienen distinto valor o
relevancia para el nodo al que entran, este valor se conoce como peso de las
entradas, la neurona realiza una sumatoria de todos los datos o entradas
multiplicados por su peso, a esto último se le suma el Bias o Sesgo en español,
valor que es propio de cada neurona, ésto se evaluará en una función de
activación que enviará una salida a siguiente capa.
Neuronas

6. Partes
Es un conjunto de neuronas cuyas entradas provienen de una capa anterior (o
de los datos de entrada en el caso de la primera capa) y cuyas salidas son la
entrada de una capa posterior. La primera capa se conoce como capa de
entrada es ella la que recibe los datos que se introducen en la red, la última
capa se conoce como capa de salida es la que contiene los datos procesados
por la red mostrando una respuesta, todas las capas que se encuentren entre
la capa de entrada y la de salida se conocen como capas ocultas estas son las
principales encargadas del procesamiento de datos.
Capas

7. Entrenamiento
Entrenar una red neuronal consiste en ajustar los pesos de las entradas de
cada una de las neuronas para qué los resultados de la red se asemejen más
a los esperados por los usuarios, existen varias formas de realizar el
entrenamiento como el DeepLearning, la red se podría entrenar manualmente,
pero lo ideal sería integrar un sistema que permite a la red neuronal
adaptarse automáticamente, este entrenamiento dará mejores resultados
mientras mayor sea el número y calidad de los ejemplos o datos que se
introduzcan en el sistema.

8. Desastres Naturales (el problema)
Inundaciones en Venezuela de 2018: Las inundaciones en Venezuela
empezaron en agosto de 2018 debido a la crecida histórica tanto del río
Orinoco como del río Caroní, afectando a los estados Bolívar, Amazonas y
Apure. Más de 10 000 personas han resultado afectadas y hubo varios
fallecidos.
La tragedia de Vargas: denominada también como el desastre de Vargas, es como se le
conoce al conjunto de deslaves, corrimientos de tierra e inundaciones ocurridas en las costas
caribeñas de Venezuela, ocurridos en el estado Vargas del 15 de diciembre de 1999 y
especialmente trágica para dicho estado, desde donde recibe la denominación, pero que
afecta a otras regiones del país.Gracias

9. Solución mediante Redes Neuronales
Los 2 ejemplos anteriores son algunos de los muchos por los que aatravesó el
país caribeño en las últimas décadas.
Para poder resolver esta problemática podría desarrollarse una red neuronal
artificial que recabe datos atmosféricos y climáticos en las distintas regiones
del país, para así realizar predicciones climáticas, esto no sólo disminuiría las
pérdidas por desastres naturales al predecir su aparición, sino que también
contribuiría con el desarrollo agrícola de cada región en donde se utilice.

10. Gracias por Leer