{"id":1558,"date":"2020-09-23T09:33:32","date_gmt":"2020-09-23T09:33:32","guid":{"rendered":"https:\/\/lisdatasolutions.sidnpre.com\/2020\/09\/23\/deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial\/"},"modified":"2025-08-25T14:25:52","modified_gmt":"2025-08-25T12:25:52","slug":"deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/es\/blog\/deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial\/","title":{"rendered":"Deep Learning, redes neuronales y visi\u00f3n artificial"},"content":{"rendered":"\r\n\r\n\r\n<p>El aprendizaje es una condici\u00f3n inherente al ser humano. Desde que nacemos recopilamos informaci\u00f3n y la almacenamos para poder realizar las tareas que nos requiere el d\u00eda a d\u00eda. Este proceso tan nuestro, de los seguramente mal llamados animales racionales, ya no nos es exclusivo. Las m\u00e1quinas son capaces de aprender o, mejor dicho, somos capaces de hacerlas aprender.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Gracias al desarrollo de la <strong>Inteligencia Artificial (AI)<\/strong> hemos logrado que los ordenadores imiten determinadas funciones propias los humanos. Pero esto no queda aqu\u00ed, como ya hemos apuntado, un paso m\u00e1s, y no uno cualquiera, sino uno cuantitativo, se ha dado al conseguir no solo que las m\u00e1quinas ejecuten acciones, si no que las aprendan y mejoren su propio desempe\u00f1o.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Este proceso autoeducativo se consigue mediante la implementaci\u00f3n de sistemas de <strong>Machine Learning<\/strong> o aprendizaje autom\u00e1tico, una rama de la IA orientada al desarrollo de algoritmos que imitan las funciones cognitivas humanas. A su vez, dentro de esta t\u00e9cnica, se ha desarrollado el <strong>Deep Learning<\/strong> que trabaja con el concepto de malla, generando redes neuronales artificiales que simulan el funcionamiento de las redes neuronales biol\u00f3gicas y, en consecuencia, el proceder del complejo cerebro humano.<\/p>\r\n\r\n\r\n<div class=\"wp-block-image\">\r\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img class=\"wp-image-5980\" src=\"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/redes-neuronales.png\" alt=\"\" width=\"405\" height=\"226\" \/><\/figure><\/div>\r\n\r\n\r\n<p>Como su propio nombre indica, el <strong>Deep Learning<\/strong> (aprendizaje profundo), deriva de la utilizaci\u00f3n de capas ocultas en la composici\u00f3n de las redes neuronales. Estas cuentan con una capa o fuente de entrada de datos que nutre al conjunto, multitud de capas intermedias de las que no conocemos los valores tratados, y una capa de salida que muestra el resultado del procesamiento de datos efectuado por la red. Siguiendo con el paralelismo hombre-m\u00e1quina, el procedimiento digital mencionado responde a un itinerario similar al que se produce si, por ejemplo, nos tiran un bal\u00f3n: nuestros ojos captan la imagen de un objeto en movimiento (fuente de entrada), el cerebro procesa la informaci\u00f3n recibida: tama\u00f1o, velocidad, peso estimado, color, material\u2026 (capas ocultas), y con esos datos tratados damos una respuesta al est\u00edmulo inicial (capa de salida).<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Dentro de las m\u00faltiples potencialidades de este complejo y completo sistema, el <strong>Deep Learning<\/strong> destaca en los procesos de an\u00e1lisis, reconocimiento y clasificaci\u00f3n de im\u00e1genes, a partir de un modelo entrenado (visi\u00f3n artificial). Cualidad cada vez m\u00e1s \u00fatil si tenemos en cuenta que la informaci\u00f3n gr\u00e1fica se ha universalizado gracias al abaratamiento y extensi\u00f3n de la tecnolog\u00eda. Hoy en d\u00eda podemos disponer de un gran abanico de tomas, muchas de ellas en tiempo real, captadas por c\u00e1maras (fijas o m\u00f3viles, terrestres o a\u00e9reas), ultrasonidos, radiofrecuencia o sat\u00e9lites, lo que posibilita innumerables usos en campos muy diversos como el mantenimiento de instalaciones, la conducci\u00f3n autom\u00e1tica de veh\u00edculos, la optimizaci\u00f3n de flotas y almacenes, el diagn\u00f3stico m\u00e9dico, o el an\u00e1lisis de superficies (cultivos, cat\u00e1strofes, ingenier\u00eda\u2026), entre otras muchas.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_55 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title \" >Tabla de contenidos<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\" role=\"button\"><label for=\"item-69f8c2b9d4121\" ><span class=\"\"><span style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/label><input aria-label=\"Toggle\" aria-label=\"item-69f8c2b9d4121\"  type=\"checkbox\" id=\"item-69f8c2b9d4121\"><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/es\/blog\/deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial\/#Redes_Neuronales_Convolucionales\" title=\"Redes Neuronales Convolucionales\">Redes Neuronales Convolucionales<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/es\/blog\/deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial\/#De_la_teoria_a_la_practica\" title=\"De la teor\u00eda a la pr\u00e1ctica\">De la teor\u00eda a la pr\u00e1ctica<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3'><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/es\/blog\/deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial\/#LOCALIZACION_DE_INSTALACIONES\" 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href=\"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/es\/blog\/deep-learning-redes-neuronales-y-vision-artificial\/#DETECCION_DE_PLAZAS_DE_APARCAMIENTO\" title=\"DETECCI\u00d3N DE PLAZAS DE APARCAMIENTO\">DETECCI\u00d3N DE PLAZAS DE APARCAMIENTO<\/a><\/li><\/ul><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Redes_Neuronales_Convolucionales\"><\/span><strong>Redes Neuronales Convolucionales<\/strong><span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>En el desarrollo de la capacidad de las computadoras de \u2018ver\u2019, ya sea determinando que representa una imagen en su conjunto (clasificaci\u00f3n) o detectando un objeto que forme parte de ella (control del uso de la mascarilla en la crisis del COVID que estamos viviendo, por ejemplo), est\u00e1n especialmente indicadas <strong>las Redes Neuronales Convolucionales CNN (Convolutional Neural Networks)<\/strong> ya que, a diferencia de las redes neuronales convencionales y otros algoritmos de clasificaci\u00f3n de im\u00e1genes, procesan la informaci\u00f3n de manera r\u00e1pida y sencilla.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Su sistema de trabajo se basa en la localizaci\u00f3n de patrones en \u00e1reas reducidas de la imagen y no en su conjunto. Para ello, el algoritmo toma un peque\u00f1o cuadrado de pixeles (entrada) que pasar\u00e1n por diversas capas ocultas organizadas para una ejecuci\u00f3n anal\u00edtica gradual, es decir, las primeras capas de la red detectar\u00e1n caracter\u00edsticas simples l\u00edneas, curvas, bordes\u2026 siendo las capas m\u00e1s profundas capaces de reconocer formas complejas como personas, veh\u00edculos o animales. En consecuencia, a mayor n\u00famero de capas mejor ser\u00e1 la \u2018capacidad de visionado de la red\u2019, y m\u00e1s certera la su salida, que nos muestra como resultado del an\u00e1lisis la probabilidad de que una imagen pertenezca a una categor\u00eda preestablecida, que la red est\u00e1 entrenada para reconocer.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img class=\"wp-image-5981\" src=\"https:\/\/www.lisdatasolutions.com\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/convolucionales-1024x315.png\" alt=\"\" \/><\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Lo m\u00e1s interesante de todo el proceso es que, en cada capa, la red interconecta las distintas caracter\u00edsticas de la imagen usando esa informaci\u00f3n para aprender y mejorar su capacidad de reconocimiento, llegando, como hemos mencionado, a identificar formas de alta complejidad en los \u00faltimos pasos. Partiendo de este autoabastecimiento, se puede conseguir un mecanismo aut\u00f3nomo entrenando a la red neuronal con un amplio espectro de im\u00e1genes que utilizar\u00e1 para generar su propia memoria. Pasada esta fase, el modelo de Deep Learning estar\u00e1 listo para enfrentarse a nuevas im\u00e1genes exentas de clasificaci\u00f3n previa.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"De_la_teoria_a_la_practica\"><\/span><strong>De la teor\u00eda a la pr\u00e1ctica<\/strong><span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Como ya hemos apuntado la visi\u00f3n artificial o visi\u00f3n computacional tiene innumerables aplicaciones que, adem\u00e1s, aumentan d\u00eda a d\u00eda, al ritmo que lo hace el desarrollo de las nuevas tecnolog\u00edas de captaci\u00f3n de im\u00e1genes. Para trasladar al campo pr\u00e1ctico la teor\u00eda, vamos a exponer ejemplos de trabajos que hemos realizado en LIS Solutions en el marco del Deep Learning aplicado a soluciones visuales.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"LOCALIZACION_DE_INSTALACIONES\"><\/span>LOCALIZACI\u00d3N DE INSTALACIONES<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Una operadora log\u00edstica internacional nos plante\u00f3 la necesidad de localizar las mejores ubicaciones e instalaciones en radios territoriales determinados, con el fin de adquirir almacenes cercanos a sus \u00e1reas de distribuci\u00f3n masiva. Conocida la demanda desarrollamos una soluci\u00f3n de b\u00fasqueda, con algoritmos de cuadraticidad, a trav\u00e9s de im\u00e1genes satelitales, que relacionamos con datos catastrales para la identificaci\u00f3n de parcelas y edificios, y su clasificaci\u00f3n en funci\u00f3n de su potencialidad de compra seg\u00fan la conjunci\u00f3n de par\u00e1metros como tama\u00f1o, geometr\u00eda, simetr\u00eda, localizaci\u00f3n y precio por m2. Creamos, adem\u00e1s, una red neuronal convolucional que fue capaz de clasificar las im\u00e1genes seg\u00fan el tipo de suelo y el tipo de edificaci\u00f3n.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"SEGMENTACION_AUTOMATICA_DE_TUMORES\"><\/span>SEGMENTACI\u00d3N AUTOM\u00c1TICA DE TUMORES<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Un reto completamente diferente, pero tambi\u00e9n resuelto con Deep Learning, fue el que nos plantearon desde una entidad acad\u00e9mica para implementar algoritmos que pudieran realizar una segmentaci\u00f3n autom\u00e1tica de tumores en im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica, con el objetivo de agilizar los procesos de identificaci\u00f3n primaria y toma de decisiones.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Y manos a la obra. En este caso dise\u00f1amos un modelo de segmentaci\u00f3n autom\u00e1tica de gliomas de alto grado, HGG, cuya arquitectura se basa en el empleo de redes neuronales convolucionales sim\u00e9tricas. Los resultados en cuanto a la obtenci\u00f3n de mapas binarios de segmentaci\u00f3n de los tumores fueron muy positivos, con un buen desempe\u00f1o a la hora de localizarlos espacialmente.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"MANTENIMIENTO_DE_GRANDES_INFRAESTRUCTURAS\"><\/span>MANTENIMIENTO DE GRANDES INFRAESTRUCTURAS<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>En estos momentos, uno de los proyectos en los que estamos inmersos, est\u00e1 orientado solucionar los problemas de vigilancia y mantenimiento de una gran infraestructura industrial. A trav\u00e9s de im\u00e1genes tanto satelitales como obtenidas por c\u00e1maras estamos generando un sistema de detecci\u00f3n precoz de anomal\u00edas que pueden ser el resultado de roturas y\u00a0 aver\u00edas o derivar en ellas.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>En este caso las redes neuronales est\u00e1n entrenadas para localizar e identificar formas y objetos espont\u00e1neos en las im\u00e1genes tomadas. Dicho de otra manera, el algoritmo detectar\u00e1 todo aquello que est\u00e9 en un lugar en el que no tenga que estar, como ejemplos pueden servirnos elementos como fuego o fugas de producto.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"DETECCION_DE_PLAZAS_DE_APARCAMIENTO\"><\/span>DETECCI\u00d3N DE PLAZAS DE APARCAMIENTO<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Llevando las potencialidades del tratamiento gr\u00e1fico con Deep Learning al terreno cotidiano, una aplicaci\u00f3n que puede tener la visi\u00f3n computacional es la detecci\u00f3n de espacios de aparcamiento. Esta tarea puede ser muy \u00fatil en la calle, pero lo es m\u00e1s a\u00fan en instalaciones dedicadas al almacenaje de veh\u00edculos, como puede ser un puerto. En estas infraestructuras, diferentes actores operan simult\u00e1neamente con diferentes vol\u00famenes y rotaci\u00f3n de unidades, por lo que ser\u00eda especialmente provechoso conocer de antemano que plazas est\u00e1n vacantes en cada momento, cu\u00e1ndo se necesita m\u00e1s espacios, o qu\u00e9 \u00e1reas resultan m\u00e1s adecuadas para un uso determinado.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>En este caso, a trav\u00e9s de un algoritmo de visi\u00f3n artificial, identificar\u00edamos en la imagen los espacios y, posteriormente, por medio de un clasificador, determinar\u00edamos la presencia o ausencia de un veh\u00edculo.<\/p>\r\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El aprendizaje es una condici\u00f3n inherente al ser humano. Desde que nacemos recopilamos informaci\u00f3n y la almacenamos para poder realizar las tareas que nos requiere el d\u00eda a d\u00eda. Este proceso tan nuestro, de los seguramente mal llamados animales racionales, ya no nos es exclusivo. 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