Implementación de algoritmos de redes neuronales artificiales de tipo Fuzzy Artmap y Multilayer Feed Fordward con dispositivos electrónicos programables en sistemas de lenguas electrónicas para la clasificación de muestras y determinación de parámetros fisicoquímicos

Abstract

En los últimos años las lenguas electrónicas se han convertido en una excelente alternativa a los métodos tradicionales de análisis para el control de los procesos y productos, entre otros, en el ámbito agroalimentario. Se trata de sistemas que, mediante técnicas electroquímicas, como la potenciometría o la voltametría combinadas con herramientas de análisis multivariante, son capaces de clasificar muestras y cuantificar sus parámetros fisicoquímicos. Su funcionamiento se basa en la utilización de sensores de sensibilidad cruzada, lo que permite medir muestras en las que existan interferencias entre los distintos compuestos que la integran. En la actualidad la mayoría de los métodos empleados para la determinación de las propiedades fisicoquímicas son destructivos. El diseño de sistemas de medida no destructivos es un reto. Pero además de preservar la integridad de las muestras analizadas, las nuevas técnicas analíticas deben tener un bajo coste y un funcionamiento sencillo, no dependiente de mano de obra cualificada. Para el análisis de los datos se suele utilizar técnicas de reconocimiento de patrones no supervisadas, como es el Análisis de Componentes Principales (PCA). Pero en muchas ocasiones, es conveniente realizar análisis supervi-sado, donde, las categorías de las muestras están predefinidas y la finalidad es comprobar si es posible conseguir un sistema que sea capaz de clasificar adecuadamente muestras nuevas que entra en el sistema de medida. Uno de los métodos más utilizados para realizar una clasificación de la muestras con técnicas supervisadas son las redes neuronales artificiales (RNA). Existen diversos tipos de redes neuronales, una de las más conocidas y utilizadas es la denominada Perceptrón multicapa. El entrenamiento de esta red consiste en fijar los pesos de cada una de las neuronas. Este tipo de red neuronal, ha comprobado su utilidad en múltiples aplicaciones con lenguas electrónicas, pero también ha demostrado sus limitaciones, que vienen d