Contexto e modularização em redes neurais recorrentes para aprendizagem de seqüências temporais

Este trabalho apresenta um sistema neural modular, que processa separadamente informações de contexto espacial e temporal, para a tarefa de reprodução de sequências temporais. Para o desenvolvimento do sistema neural foram considerados redes neurais recorrentes, modelos estocásticos, sistemas neurais modulares e processamento de informações de contexto. Em seguida, foram estudados três modelos com abordagens distintas para aprendizagem de seqüências temporais: uma rede neural parcialmente recorrente, um exemplo de sistema neural modular e um modelo estocástico utilizando a teoria de modelos markovianos escondidos. Com base nos estudos e modelos apresentados, esta pesquisa propõe um sistema formado por dois módulos sucessivos distintos. Uma rede de propagação direta (módulo estimador de contexto espacial) realiza o processamento de contexto espacial identificando a seqüência a ser reproduzida e fornecendo um protótipo do contexto para o segundo módulo. Este é formado por uma rede parcialmente recorrente (módulo de reprodução de sequências temporais) para aprender as informações de contexto temporal e reproduzir em suas saídas a seqüência identificada pelo módulo anterior. Para a finalidade mencionada, este mestrado utiliza a distribuição de Gibbs na saída do módulo para contexto espacial de forma que este forneça probabilidades de contexto espacial, indicando o grau de certeza do módulo e possibilitando a utilização de procedimentos especiais para os casos de dúvida. O sistema neural foi testado em conjuntos contendo trajetórias abertas, fechadas, e com diferentes situações de ambigüidade e complexidade. Duas situações distintas foram avaliadas: (a) capacidade do sistema em reproduzir trajetórias a partir de pontos iniciais treinados; e (b) capacidade de generalização do sistema reproduzindo trajetórias considerando pontos iniciais ou finais em situações não treinadas. A situação (b) é um problema de difícil ) solução em redes neurais devido à falta de contexto temporal, essencial na reprodução de seqüências. Foram realizados experimentos comparando o desempenho do sistema modular proposto com o de uma rede parcialmente recorrente operando sozinha e um sistema modular neural (TOTEM). Os resultados sugerem que o sistema proposto apresentou uma capacidade de generalização significamente melhor, sem que houvesse uma deterioração na capacidade de reproduzir seqüências treinadas. Esses resultados foram obtidos em sistema mais simples que o TOTEM.

Perda auditiva unilateral: benefício da amplificação na ordenação e resolução temporal e localização sonora

A perda auditiva unilateral (PAUn) é caracterizada pela diminuição da audição em apenas uma orelha. Indivíduos com este tipo de perda auditiva podem apresentar comprometimento nas habilidades auditivas de localização sonora, processamento temporal, ordenação e resolução temporal. O objetivo deste estudo foi verificar as habilidades auditivas de ordenação temporal, resolução temporal e localização sonora, antes e após a adaptação do aparelho de amplificação sonora individual (AASI). Foram avaliados 22 indivíduos, com idades entre 18 e 60 anos, com diagnóstico de PAUn sensorioneural ou mista, de graus leve a severo. O estudo foi dividido em duas etapas: a pré e a pós-adaptação de AASI. Em ambas as etapas, os indivíduos foram submetidos a uma anamnese, aplicação do Questionário de Habilidade Auditiva da Localização da fonte sonora, avaliação simplificada do processamento auditivo (ASPA) e Random Gap Detection Test (RGDT). O presente estudo encontrou diferença estatisticamente significante na avaliação da ASPA, exceto no teste de memória para sons não verbais em sequência (TMSnV), no RGDT e no Questionário de Habilidade Auditiva da Localização Sonora. A conclusão do estudo foi que com o uso efetivo do AASI, indivíduos com PAUn apresentaram melhora nas habilidades auditivas de localização sonora, ordenação e resolução temporal.