Publicado:

2022-06-01

Número:

Vol. 9 Núm. 2 (2021): Julio-Diciembre-2021

Sección:

Investigación

Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales

Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks

Autores/as

  • Jairo Eduardo Márquez-Díaz PhD. en Educación de la Universidad de baja California

Palabras clave:

espacios topológicos, grafos, métricas, neurotopología, redes neuronales, vecindad. (es).

Palabras clave:

graphs, metrics, neurotopology, neighborhood, neural networks, topological spaces. (en).

Archivos adicionales

Resumen (es)

Las redes neuronales biológicas presentan características que puede ser representadas mediante modelos matemáticos topológicos que simbolizan diferentes escalas espaciales que están lejos de ser triviales. En este sentido, el presente estudio muestra la relación existente de los espacios topológicos, la teoría de conjuntos y la teoría de grafos enmarcados en el contexto de explicar la funcionalidad y operatividad del cerebro en cuanto al procesamiento, almacenamiento y optimización de la información. Bajo esta mirada, se plantea cómo la topología en conjunto con otros constructos matemáticos permite explicar la dinámica funcional de las redes neuronales biológicas en sus diferentes escalas, que puede ser llevado eventualmente a la inteligencia artificial, la computación neuromórfica y robótica entre otras disciplinas emergentes y convergentes. De igual manera, se escala cómo las redes neuronales biológicas operan tanto en un espacio bidimensional como tridimensional, mostrando con ello su dinámica de adaptación y funcionalidad normal o en estadios de neuroplasticidad, que corroboran de manera teórica lo que sucede de manera normal en el cerebro. Asimismo, basado en estas características, se expone la dinámica estructural del cerebro y funcionalidad, donde disciplinas como la topología algebraica, la teoría de grafos y las neurociencias, se integran de tal manera en busca de explicar cómo las redes neuronales biológicas operan en la gestión y/o administración de la información que circula por las mismas, que a la vez puede ser extrapolado a las redes neuronales artificiales.

Resumen (en)

Biological neural networks present characteristics that can be represented by topological mathematical models that symbolize different spatial scales that are far from trivial. In this sense, the present study shows the existing relationship of topological spaces, set theory and framed graph theory in the context of explaining the functionality and operability of the brain in terms of information processing, storage and optimization. From this point of view, it is proposed how topology in conjunction with other mathematical constructs allows to explain the functional dynamics of biological neural networks at their different scales, which can eventually be taken to artificial intelligence, neuromorphic and robotic computing, among other emerging disciplines and converging. In the same way, it is scaled how biological neural networks operate in both a two-dimensional and three-dimensional space, thereby showing their adaptation dynamics and normal functionality or in neuroplasticity stages, which theoretically corroborate what happens normally in the brain. Likewise, based on these characteristics, the structural dynamics of the brain and functionality are exposed, where disciplines such as algebraic topology, graph theory and neurosciences, are integrated in such a way in search of explaining how biological neural networks operate in the management and/or administration of the information that circulates through them, which in turn can be extrapolated to artificial neural networks.

Biografía del autor/a

Jairo Eduardo Márquez-Díaz, PhD. en Educación de la Universidad de baja California

Universidad de Cundinamarca. PhD. en Educación de la Universidad de baja California. Master en Seguridad empresarial Universidad
de Barcelona, Maestría en Bioética, Universidad el Bosque. Especialista en Actuaria Universidad Antonio Nariño, Especialista en bioética
y Especialista educación de la Universidad

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Cómo citar

APA

Márquez-Díaz, J. E. . (2022). Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks. Tecnología Investigación y Academia, 9(2), 127–140. Recuperado a partir de https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455

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Márquez-Díaz, J.E. 2022. Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks. Tecnología Investigación y Academia. 9, 2 (jun. 2022), 127–140.

ACS

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Márquez-Díaz, J. E. . Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks. Tecnol. Investig. Academia TIA 2022, 9, 127-140.

ABNT

MÁRQUEZ-DÍAZ, J. E. . Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks. Tecnología Investigación y Academia, [S. l.], v. 9, n. 2, p. 127–140, 2022. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455. Acesso em: 28 jun. 2022.

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Márquez-Díaz, Jairo Eduardo. 2022. «Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks». Tecnología Investigación y Academia 9 (2):127-40. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455.

Harvard

Márquez-Díaz, J. E. . (2022) «Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks», Tecnología Investigación y Academia, 9(2), pp. 127–140. Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455 (Accedido: 28junio2022).

IEEE

[1]
J. E. . Márquez-Díaz, «Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks», Tecnol. Investig. Academia TIA, vol. 9, n.º 2, pp. 127–140, jun. 2022.

MLA

Márquez-Díaz, J. E. . «Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks». Tecnología Investigación y Academia, vol. 9, n.º 2, junio de 2022, pp. 127-40, https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455.

Turabian

Márquez-Díaz, Jairo Eduardo. «Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks». Tecnología Investigación y Academia 9, no. 2 (junio 1, 2022): 127–140. Accedido junio 28, 2022. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455.

Vancouver

1.
Márquez-Díaz JE. Neurotopología bajo el enfoque de las redes neuronales biológicas y artificiales: Neurotopology under the approach of biological and artificial neural networks. and artificial neural networks. Tecnol. Investig. Academia TIA [Internet]. 1 de junio de 2022 [citado 28 de junio de 2022];9(2):127-40. Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/tia/article/view/19455

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