ÁLGEBRA LINEAL COMO EJE DEL DESARROLLO DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL MODERNA
DOI:
https://doi.org/10.61530/redtis.vol9.n1.2025.276Palabras clave:
Álgebra lineal, aprendizaje profundo, espacios vectoriales, inteligencia artificial, redes neuronales, transformaciones linealesResumen
El presente artículo analiza el papel central del álgebra lineal en el desarrollo y funcionamiento de las arquitecturas modernas de inteligencia artificial (IA). A partir de un estudio teórico-documental complementado con validación computacional en frameworks como NumPy, PyTorch y TensorFlow, se identifican las operaciones algebraicas fundamentales que sustentan modelos como redes neuronales profundas, redes convolucionales, Transformers y redes neuronales de grafos. Los resultados muestran que transformaciones lineales, productos internos, multiplicaciones matriz-matriz, descomposiciones matriciales y operaciones tensoriales constituyen la infraestructura matemática que permite representar, transformar y aprender patrones en espacios de alta dimensión. Asimismo, se evidencia una correspondencia exacta entre la formulación matemática y su implementación computacional, lo que confirma la solidez del álgebra lineal como base operativa de la IA. Finalmente, se discuten las implicaciones educativas derivadas de estos hallazgos, destacando la necesidad de integrar el álgebra lineal aplicada en la formación en ingeniería y ciencias computacionales, con enfoques que articulen teoría, programación y experimentación para una comprensión profunda del comportamiento interno de los modelos.
Referencias
[1] J. D. Pedraza-Caro, "La inteligencia artificial en la sociedad: explorando su impacto actual y los desafíos futuros," Universidad Politécnica de Madrid, TFG 2023. [Online]. https://oa.upm.es/75068/1/TFG_JAROD_DAVID_PEDRAZA_CARO.pdf
[2] M. Deisenroth, A. A. Faisal, and C. S. Ong, Mathematics for Machine Learning.: Cambridge University Press, 2019.
[3] I. Goodfellow, Y. Bengio, and A. Courville, Deep learning.: MIT Press, 2016.
[4] C. M. Bishop, Pattern Recognition and Machine Learning.: Springer, 2006. [Online]. https://link.springer.com/book/9780387310732
[5] A. Wind, C. D. Mora, and D. Quintero, Eds., Reflexión Crítica sobre lA. Interpretación interdisciplinaria y pedagógica sobre el escenario tecnológico actual., 2025. [Online]. https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/124615966/Libro_sobre_Inteligencia_Artificial_Astrid_Wind_Castor_David_Mora_y_Daniel_Quintero_editores.pdf
[6] X. Giró-Gràcia and J. M. Sancho-Gil, "La Inteligencia Artificial en la educación: Big data, cajas negras y solucionismo tecnológico," Revista Latinoamericana De Tecnología Educativa - RELATEC, vol. 21, no. 1, pp. 129-145, 2022.
[7] J. C. Jiménez-Revuelta, "Modelos Grandes de Lenguaje y aplicaciones a la generación automática de texto," Universidad de Sevilla, TFG 2023. [Online]. https://idus.us.es/server/api/core/bitstreams/c9feaa9c-5acf-4ba1-b53a-84da6ee092ae/content
[8] D. J. C. MacKay, Information Theory, Inference, and Learning Algorithms.: Cambridge University Press, 2003.
[9] R. J. Moyano-Arias, E. G. Salazar-Alvarez, and V. M. Toalombo-Vargas, "El rol del Álgebra lineal en el desarrollo de algoritmos de machine learning," MQRInvestigar, vol. 8, no. 4, pp. 3693–3718, 2024.
[10] G. Strang, Introduction to Linear Algebra., 5th ed.: Wellesley-Cambridge Press, 2016. [Online]. math.mit.edu/linearalgebra
[11] C. Brito, S. Cargua, M. Vera, and E. Gualsaquí, "Álgebra lineal avanzada y su rol en el aprendizaje de algoritmos de machine learning," Reincisol, vol. 4, no. 7, pp. 3440-3466, 2025.
[12] S. Cristina. (2023) How to Implement Scaled Dot-Product Attention from Scratch in TensorFlow and Keras. [Online]. https://machinelearningmastery.com/how-to-implement-scaled-dot-product-attention-from-scratch-in-tensorflow-and-keras/
[13] W. J. Solano Silva, M. E. Cepeda Morales, K. N. Yela Herrera, A. L. Bernita Teran, and E. M. Arguello García, "El Papel del Álgebra Lineal en el Aprendizaje Profundo, en el Nivel de Bachillerato de la ciudad de Quito," PP, vol. 2, no. 2, pp. 199–217, 2025.
[14] M. A. Ibarra Martínez, C. G. Mendoza Arce, and M. E. López Delgado, "Uso de las matemáticas en modelos de inteligencia artificial," Cienc. educ. (Holguin), vol. 6, no. 6.1, pp. 361 - 374, 2025. [Online]. https://doi.org/10.5281/zenodo.17051987
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Mónica Avelina Gutierrez Haros, Álvaro Peraza Garzón, Gloria Irene Téllez Rodríguez, Roberto Antonio Martínez Thompson

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
This is a human-readable summary of (and not a substitute for) the license.
Advertencia.
Usted es libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar — remezclar, transformar y crear a partir del material
El licenciador no puede revocar estas libertades mientras cumpla con los términos de la licencia.
Bajo las condiciones siguientes:
Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios<. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
CompartirIgual — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, deberá difundir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
No hay restricciones adicionales — No puede aplicar términos legales o medidas tecnológicas que legalmente restrinjan realizar aquello que la licencia permite.
Avisos:
No tiene que cumplir con la licencia para aquellos elementos del material en el dominio público o cuando su utilización esté permitida por la aplicación de una excepción o un límite.
No se dan garantías. La licencia puede no ofrecer todos los permisos necesarios para la utilización prevista. Por ejemplo, otros derechos como los de publicidad, privacidad, o los derechos morales pueden limitar el uso del material.
