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Tema 105: Redes Neurais Artificiais As redes neurais artificiais são uma das tecnologias fundamentais dentro do campo de inteligência artificial. Elas tentam emular a forma como os neurônios do cérebro humano funcionam, permitindo que as máquinas aprendam e tomem decisões com base em dados. Uma rede neural é composta por camadas de unidades de processamento, chamadas de neurônios artificiais, que estão interligadas. 1. Estrutura e funcionamento: As redes neurais consistem em três tipos principais de camadas: Camada de entrada: Recebe os dados de entrada. Cada neurônio nesta camada corresponde a uma característica ou atributo dos dados.Camadas ocultas: Processam os dados por meio de uma série de cálculos matemáticos, utilizando funções de ativação para gerar sinais de saída.Camada de saída: Produz a resposta final da rede, que pode ser uma classificação, um valor contínuo ou uma previsão.Cada conexão entre neurônios tem um peso que determina a força de influência de uma unidade sobre a próxima. Os pesos são ajustados durante o processo de aprendizado, que é realizado utilizando algoritmos como o backpropagation, onde o erro entre a previsão da rede e a resposta real é retroalimentado para ajustar os pesos. 2. Treinamento de redes neurais: O treinamento de uma rede neural envolve o uso de um conjunto de dados de treinamento, com exemplos de entradas e as respectivas saídas desejadas. Durante o treinamento, a rede ajusta seus pesos para minimizar o erro nas previsões. Para isso, técnicas de gradiente descendente são usadas para otimizar a função de custo, ou seja, a diferença entre a saída prevista e a saída real. 3. Tipos de redes neurais: Existem diferentes tipos de redes neurais, dependendo da aplicação: Redes neurais feedforward: A informação se move em uma direção, da camada de entrada para a camada de saída, sem ciclos.Redes neurais convolucionais (CNN): Usadas principalmente para reconhecimento de imagens, essas redes são projetadas para identificar padrões em dados de imagem e vídeo.Redes neurais recorrentes (RNN): Usadas em problemas de séries temporais, como previsão de sequências, porque possuem conexões que permitem que a saída de um neurônio seja usada como entrada para a mesma rede em ciclos sucessivos.Aplicações: As redes neurais são amplamente utilizadas em áreas como reconhecimento de voz, tradução automática, detecção de fraudes em transações financeiras, carros autônomos e diagnóstico médico. Questões: 1. O que define a principal estrutura de uma rede neural? o A) Apenas uma camada de entrada. o B) Redes neurais com apenas camadas ocultas. o x C) Camadas de entrada, ocultas e de saída. o D) Conexões fixas sem pesos ajustáveis. 2. Qual algoritmo é amplamente usado no treinamento de redes neurais? o A) Algoritmo de divisão e conquista. o x B) Backpropagation. o C) Algoritmo de busca binária. o D) Algoritmo de ordenação por inserção. 3. Quais redes neurais são especialmente adequadas para reconhecimento de imagens? o A) Redes neurais feedforward. o B) Redes neurais recorrentes. o C) Redes neurais de múltiplas camadas. o x D) Redes neurais convolucionais (CNN).