Identificación del estado de madurez de las frutas con redes neuronales artificiales, una revisión

Fruit ripeness identification with artificial neural networks - A review

La aplicación de las Redes Neuronales Artificiales (RNA) y de la visión artificial tiene cada vez más acogida en la industria de productos alimenticios, estas técnicas priorizan la clasificación, el reconocimiento de patrones y la predicción de las cosechas y de los cambios físicos de sus productos. En este artículo se define el concepto de red neuronal y se describen sus principales características y modelos, y, por otro lado, se define el concepto de procesamiento de imágenes digitales y las diferentes etapas que lo componen. Complementariamente, se exponen las generalidades de la inspección de frutas (enfocada en Colombia) y sus técnicas. Finalmente, se especifican diferentes trabajos en los que se aplicaron técnicas de RNA y visión artificial en el campo de los productos alimenticios, dispuestos por áreas de  aplicación, y se identifica de manera concluyente el impacto que estas dos técnicas tienen para la clasificación, el reconocimiento de patrones y la predicción en el sector de productos alimenticios.

INTRODUCCIÓN

El crecimiento de las Redes Neuronales Artificiales (RNA) o, en inglés, Artificial Neural Network (ANN) ha sido tan importante que, inclusive, han encontrado participación en el campo de los productos alimenticios; tratando de mejorar la calidad de los productos se ha incluido este sistema para realizar labores de inspección de alimentos, teniendo en cuenta las características físicas de estos, y de predicción de cosechas, con el fin de mejorar el estado en que se recogen los alimentos y de distribuirlos en el punto exacto donde se genera más ganancia y el alimento es aprovechable. La visión artificial o las técnicas de procesamiento de imágenes han estado, frecuentemente, asociadas a la aplicación de RNA, permitiendo definir la forma como debe ser adquirida la información y cómo debe procesarse y tratarse para entenderla en el entorno computacional.

En este artículo se exponen los conceptos básicos de las RNA y del procesamiento de imágenes digitales, la temática sobre la inspección de frutas en Colombia y la aplicación de las redes neuronales para la clasificación de las frutas y, finalmente, las conclusiones.

Contextualización

Para el entendimiento de la investigación realizada, es necesario la definición de unos conceptos y teorías preliminares, que son expuestos en la presente sección.

Redes Neuronales Artificiales (RNA)

Existen varias definiciones de redes neuronales que ayudan a entender qué son, cuáles son sus propósitos y el porqué de ellas.