CIRCUITOS NEURONALES

Autor: NAVAS GONZALEZ RAFAEL DE JESUS.
Año: 2000.
Universidad: MALAGA.
Centro de lectura: INFORMATICA .
Centro de realización: E.T.S.I. INFORMATICA.

Resumen: Las principales aportaciones de esta Tesis Doctoral se centran en el campo del diseño y aplicación de circuitos integrados analógicos y mixtos de sistemas de inferencia neuro-difusos con tecnologias CMOS estándar, y tienen como objetivo extender el ámbito de aplicación de las realizaciones puramente análogicas a problemas de mayor complejidad preservando sus principales ventajas. Más concretamente, en este trabajo de Tesis se presenta una nueva arquitectura para controladores neuro-difusos que desarrolla una idea de multiplexado espacial de un núcleo analógico que realiza el sistema difuso más simple posible en cada región del espacio de entrada, y que es reconfigurado dinámicamente por medio de técnicas de señal mixta para generar la respuesta en todo el espacio de entrada. Las propuestas de esta tesis se avalan con los resultados obtenidos sobre un prototipo fabricado con tecnologías CMOS estándar de 0,7 micras con una capa de polisilicio y dos de metal. Este controlador, posee dos entradas, ocho etiquetas por entrada, y sesenta y cuatro reglas, y resulta ser de mayor complejidad que los reportados hasta ahora en la literatura para este tipo de controladores. Finalmente para ilustrar las prestaciones del controlador que ha sido fabricado se ha desarrollado un ejemplo de aplicación consistente en el control del arranque de un motor de corriente continua. Este ejemplo resulta origen en la literatura, y de complejidad adecuada para mostrar las cualidades del controlador cuando funciona integrado en un bucle de control que necesita una alta velocidad de respuesta.

Autor: LORENZO GONZALEZ M. NIEVES.
Año: 1999.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA.

Resumen: Desde la década de los 70 la teoría del caso ha experimentado un desarrollo vertiginoso, pasando de ser considerada un simple problema de precisión de cálculo a encontrase en el corazón de todos y cada uno de los precesos que nos rodean. Sin embargo, su temprana edad la convierte todavía en un campo sin explorar lleno de aplicaciones potenciales. Esta memoria se ha centrado en la caracterización del rendimiento frente a señales ruidosas de una serie de esquemas de comunicación que basados en las propiedades de las señales caóticas y en el fenómeno de la sincronización caótica pretenden implementar un esquema de comunicaciones competitivo conlos esquemas que actualmente lideran el mercado de las telecomunicaciones. Se estudia primeramente la robustez de tres esquemas de sincronización caótica, el muy conocido y pionero de Pecora y Carroll y dos esqumas más en los que su caractrística principal es la introducción de una realimentación en el sistema respuesta. A continuación tras quedarnos con el esquema más robusto se estudia la sensibilidad y la eficiencia de dicho esquema condiferentes modelos de modulación en busca del más competitivo de cara a una implementación real. En esta misma línea, pero yendo más allá de la aplicación en comunicaciones, en una segunda parte se estudia la influencia del ruido sobre cadenas de osciladores caóticos difusivamente acoplados. El estudio se lleva a cabo con diferentes clases de ruido, ruido blanco Gaussiano y ruido del tipo de Ornstein Uhlenbeck, y teniendo en cuenta tanto cuna contibucióna ditiva del mismo como multiplicativa. El objeto de estudio en este caso es el nivel de sincronización existente entre los elementos de la cadena. La memoria muestra los efectos ccoperativos de la intensidad de ruido, el tiempo de correlación, el coeficinete de difusión, la longitud de la cadena, las condiciones de contorno y el estado de los osciladores de la cadena. En este anáisis se ha enontrado un efecto de resonancia en el grado de sincronización, similar al fenómeno de resonancia estocástica pero que a diferencia de la clásica resonancia estocástica se produce en función del tiempo de correlación del ruido y no en función de su intensidad. El estudio se lleva a cabo para diferentes osciladores caóticos y tanto numérica como experimentamente se encuentra dicha dinámica de resonancia que se muestra extremadamente sensible al término de difusión y al estado previo de los oscialdores. Los resultados que se jobtienen abren el camino a posbles aplicaciones de dicho estudio tanto del conocimiento y ocontrol del estado de los osciladores como en el campo de la biología a la compresión y estudio de conexiones neuronales.

Autor: CASTILLO VALDIVIESO PEDRO ANGEL.
Año: 1999.
Universidad: GRANADA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En esta Tesis se desarrolla un nuevo método, llamado G-Prop, para entrenar perceptrones multicapa, basado en un algoritmo evolutivo y propagación rápida ("quick-propagation"). El método realiza automáticamente la tarea de establecer los valores para los parámetros del percetrón mlulticapa, evitando buscar dichos valores de forma manual. Se introduce el concepto de "Objeto Evolutivo", conel que se pueden construir sistemas que engloban a todos los paradigmas de la computación evolutiva. Posteriromente se realiza una revisión de los diferentes enfoques basados en algoritmos evolutivos que tratan de diseñar redes neuronales artificiales. Por último se comprueba la efectividad el método propuesto aplicándolo a diversos problemas tanto de clasificación de patrones como de aproximación funcional, con los que se demuestra su capacidad para determinar la arquitectura de perceptrones multicapa con bajas tasas de error en reconocimiento o aproximación.

Autor: MARTINEZ MARIN TOMAS.
Año: 1998.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.

Resumen: El trabajo de investigación llevado a cabo en esta tesis se centra en el control óptimo de sistemas dinámicos no lineales desde un nuevo enfoque basado en el concepto de espacio de estados celular. Dicho trabajo se ha dirigido fundamentalmente en dos vertientes. Por un lado, el análisis algorítmico de las técnicas de control basadas en Cell Mapping y su interpretación dentro del marco de las técnicas de optimización. Como consecuencia de este análisis, se han introducido mejoras significativas en los algoritmos de control existentes basados en Cell Mapping. En la segunda vertiente de la investigación, se proponen nuevas metodologías de diseño de controladores óptimos basadas en las técnicas de Cell Mapping, con las que se consigue una alta eficiencia computacional, así como una extensión del ámbito de aplicación de este tipo de controladores a problemas de control óptimo no abordados hasta la fecha con las técnicas de Cell Mapping. La eficiencia de estas nuevas metodologías se logra a través de la integración de tres potentes herramientas conceptuales: las técnicas de Cell Mapping, el Principio de Optimalidad de Bellman y las técnicas de Inteligencia Artificial. Por otra parte, el diseño de controladores óptimos mediante la combinación de las técnicas de Cell Mapping y redes neuronales artificiales, permite abordar problemas de seguimiento de trayectorias en tiempo real, incluso en sistemas de dimensión elevada. Mediante algunos ejemplos ilustrativos se demuestra la aplicabilidad de los controladores diseñados. Finalmente, la presente tesis concluye con la aplicación de las metodologías propuestas en control óptimo de robots manipuladores, planteando un nuevo enfoque en la planificación y control de trayectorias de un manipulador.

Autor: DIAZ ESTRELLA ANTONIO.
Año: 1995.
Universidad: MALAGA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: TECNOLOGIA ELECTRONICA PROGRAMA DE DOCTORADO: TECNOLOGIA DE LA INFORMACION Y LAS COMUNICACIONES.

Resumen: LA TESIS CENTRA SU ATENCION EN EL CONTROL DE ADMISION DE CONEXION Y FUNCIONES DE VIGILANCIA ASOCIADAS DE LA RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS DE BANDA ANCHA. DEL ESTUDIO DEL ESTADO ACTUAL DE ESTOS CONTROLES, SE DEDUCE QUE NO HAY SOLUCIONES DEFINITIVAS Y QUE LOS METODOS ANALITICOS SON MUY INEFICIENTES PARA TRAFICO HETEROGENEO Y FUENTES DE VELOCIDAD VARIABLE, ADEMAS DE NO SER ADAPTATIVOS. POR OTRO LADO, LOS METODOS DE APRENDIZAJE, EN ESPECIAL LOS BASADOS EN REDES NEURONALES ARTIFICIALES, PROMETEN SER UNA SOLUCION MUY RAZONABLE, AUNQUE NO EXENTA DE ALGUNOS PROBLEMAS. ESTA TESIS ESTUDIA LAS DIFICULTADES PLANTEADAS Y PROPONE ALGUNAS SOLUCIONES. PARA ELLO, SE IMPLEMENTA UN ENTORNO DE SIMULACION QUE PERMITA ANALIZAR VARIOS CONTROLES DE ADMISION DE CONEXION Y FUNCIONES DE VIGILANCIA, UNOS REPRESENTATIVOS DE LAS INVESTIGACIONES EN CURSO Y OTROS PROPUESTOS EN ESTA TESIS.

Autor: MILLAN VAZQUEZ DE LA TORRE RAFAEL LUIS.
Año: 1995.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE SISTEMAS Y AUTOMATICA PROGRAMA DE DOCTORADO: INGENIERIA ELECTRONICA, INFORMATICA Y SISTEMAS.

Resumen: LAS TECNICAS DE UNION MEDIANTE SOLDADURA, UTILIZADAS EN MULTITUD DE APLICACIONES INDUSTRIALES EN LAS QUE SE REQUIERE UNA PRODUCCION ELEVADA, HAN ALCANZADO UN ALTO GRADO DE FIABILIDAD. LA EXIGENCIA DE UN MERCADO CADA VEZ MAS COMPETITIVO HA OBLIGADO A MEJORAR NOTABLEMENTE LOS CONTROLES DE CALIDAD DE LAS UNIONES SOLDADAS. ESTA TESIS DOCTORAL TUVO SU ORIGEN EN UNA PROPUESTA DE LA FACTORIA DE GENERAL MOTORS (PUERTO REAL, CADIZ) PARA MEJORAR EL CONTROL DE CALIDAD DE SUS EQUIPOS DE SOLDADURA DE RESISTENCIA ELECTRICA. LA EXPERIENCIA OBTENIDA DE LA INVESTIGACION REALIZADA EN ESTE TIPO DE SOLDADURA (PUNTUAL) FUE EL PUNTO DE PARTIDA PARA EL ESTUDIO DE UNA SOLDADURA MAS COMPLEJO: LA SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO QUE ES DE TIPO CONTINUO. LOS METODOS DE DETECCION DE FALLOS NO DESTRUCTIVOS TALES COMO ULTRASONIDOS Y RADIOGRAFIA SE CARACTERIZAN POR LOS ELEVADOS COSTES DE LOS EQUIPOS, LA NECESIDAD DE UN OPERARIO ALTAMENTE CUALIFICADO QUE INTERPRETE LOS DATOS OBTENIDOS Y LA INVIABILIDAD DE REALIZARLOS EN TIEMPO REAL. EL OBJETO DE ESTA TESIS CONSISTE EN AUTOMATIZAR LA ETAPA DE CLASIFICACION PERMITIENDO DISCRIMINAR SI UNA UNION SOLDADA ES ACEPTABLE O DEFECTUOSA EN TIEMPO REAL. LA FUENTE DE INFORMACION PARA DECIDIR LA CALIDAD DE LA SOLDADURA SON LAS CURVAS DE TENSION E INTENSIDAD EN LOS ELECTRODOS DURANTE EL PROCESO DE SOLDADURA. ESTA CURVAS SON MUESTREADAS Y MEDIANTE UNA ELECTRONICA DIGITAL SIMPLE (FPGA DE BAJO COSTO) SE OBTIENEN CARACTERISTICAS PARA QUE UN CLASIFICADOR DE TIPO NEURONAL DECIDA SI LA PIEZA SE RECHAZA O SE ACEPTA.

Autor: SEIJAS MARTINEZ ECHEVARRIA JUAN.
Año: 1995.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES PROGRAMA DE DOCTORADO: SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES.

Resumen: ESTA TESIS CONTEMPLA EL DISEÑO DE REDES NEURONALES PROGRESIVAS MEDIANTE TECNICAS DE BUSQUEDA ALEATORIA, Y SIGUE UNA ESTRUCTURA LOGICA DIVIDIDA EN TRES VERTIENTES: 1.- PRESENTACION DE LAS TECNICAS DE DISEÑO: DETERMINACION DE LA ESTRUCTURA SEGUN CIERTAS VARIANTES ALTERNATIVAS A LAS TECNICAS DE RETROPROPAGACION. 2.- PRESENTACION DE LOS ALGORITMOS GENETICOS Y SU APLICACION AL DISEÑO DE REDES NEURONALES. SE PRESENTA UN ALGORITMO EVOLUTIVO ORIGINAL DE ESTA TESIS DOCTORAL. 3.- VERIFICACION DE PRESTACIONES DEL ALGORITMO EVOLUTIVO PROPUESTO MEDIANTE ESTRUCTURAS DE REDES NEURONALES APLICADAS A LA LOCALIZACION DE OBJETOS EN UN ESPACIO TRIDIMENSIONAL.

Autor: MARTIN DEL BRIO BONIFACIO.
Año: 1994.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITECNICO SUPERIOR.

Resumen: ESTA TESIS VERSA SOBRE MODELOS DE PROCESAMIENTO PARALELO Y ADAPTATIVO DENOMINADOS REDES NEURONALES ARTIFICIALES (RNA). ESTOS MODELOS PUEDEN MATERIALIZARSE, BIEN EN FORMA DE PROGRAMA DE ORDENADOR, BIEN ELECTRONICAMENTE. NUESTRO OBJETIVO ES EL ESTUDIO DE UNA DE LOS SISTEMAS NEURONALES MAS CONOCIDOS, LOS MAPAS AUTOORGANIZADOS O SOFM (SELF-ORGANIZING FEATURE MAPS), EMPLEADO, POR EJEMPLO, EN LA REPRESENTACION DE DATOS MULTIVARIADOS, CLASIFICACION DE PATRONES Y MONITORIZACION DE PROCESOS. EN LA PRIMERA PARTE (CAPITULOS 1 Y 2), REALIZAMOS UNA INTRODUCCION GENERAL Y RIGUROSA A LAS RNA, INCIDIENDO ESPECIALMENTE EN EL APRENDIZAJE COMO PROCESO DE OPTIMIZACION DE UNA CIERTA FUNCION COSTE. A CONTINUACION NOS CENTRAMOS EN LOS MAPAS AUTOORGANIZADOS. EN EL CAPITULO 3 LLEVAMOS A CABO UNA SINTESIS DE LOS CONOCIMIENTOS TEORICOS EXISTENTES SOBRE EL MODELO SOFM, MUY DISPERSOS EN LA LITERATURA DE REDES NEURONALES. ASIMISMO, SE DESCRIBE UNA METODOLOGIA DE DEDUCCION SISTEMATICA DE ALGORITMOS DE APRENDIZAJE AUTOORGANIZADOS, LO QUE PROPORCIONA UNA VISION UNIFICADA DE MULTITUD DE REGLAS. POR ULTIMO, SE PRESENTA UN NUEVO MODELO DE NEURONA DE KOHONEN CON UMBRAL, DE INTERES POR SU SENCILLEZ Y FACILIDAD DE IMPLEMENTACION. EN EL CAPITULO 4, EMPLEANDO COMO CASO DE ESTUDIO UN PROBLEMA REAL DE ANALISIS DE DATOS, ESTUDIAMOS EL TIPO DE PROCESAMIENTO QUE EFECTUAN DIFERENTES ARQUITECTURAS DE SOFM, Y COMPARAMOS CON TECNICAS ESTADISTICAS CLASICAS. ES DE DESTACAR POR SU ORIGINALIDAD LA RELACION QUE SE ESTABLECE ENTRE LOS SOFM Y LAS ESCALAS MULTIDIMENSIONALES. ADEMAS, SE DESARROLLAN NUEVAS ARQUITECTURAS MULTICAPA BASADAS EN REDES DE KOHONEN, Y SE INTRODUCEN DIFERENTES TECNICAS PARA EL TRAZADO NO SUPERVISADO DE REGIONES SOBRE EL MAPA. POR ULTIMO, LA EXISTENCIA DE APLICACIONES QUE PRECISAN EL TRATAMIENTO DE GRAN CANTIDAD DE DATOS ENTIEMPO REAL (QUE NO PUEDEN ABORDARSE MEDIANTE SIMULACION POR ORDENADOR) NOS DA PIE A TRATAR EN LA ULTIMA PARTE DE LA TESIS LA REALIZACION HARDWARE DEL SOFM (CAPITULOS 5 Y 6). ASI, PROPONEMOS UN MODELO ESPECIFICO DE SOFM ORIENTADO A FACILITAR SU REALIZACION DIGITAL, EMPLEANDO FPGA O ASIC. A PARTIR DE EL SE DISEÑA UN COPROCESADOR NEURONAL ESPECIALIZADO EN IMPLEMENTAR EL MODELO DE KOHONEN, QUE SE SIMULA MEDIANTE UN LENGUAJE DE DESCRIPCION DE HARDWARE (VHDL). DE ESTA MANERA, EN NUESTRO TRABAJO HEMOS LLEVADO A CABO UN AMPLIO ESTUDIO DE LOS SOFM, ABORDADO DESDE DISTINTOS PUNTOS DE VISTA: TEORICO, SIMULACION, APLICACION PRACTICA Y REALIZACION HARDWARE.