Réseaux Convolutifs (CNN) - Partie 2
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Questions and Answers

Quels sont les réseaux de neurones convolutifs utilisés pour traiter des données en grille ?

Les Réseaux de Neurones Convolutifs (CNN)

Dans quelles tâches les CNN sont-ils utilisés en vision par ordinateur? (Sélectionnez toutes les réponses correctes)

  • Segmentation (correct)
  • Reconnaissance vocale
  • Détection d'objets (correct)
  • Classification d'images (correct)
  • Une image est représentée par une matrice binaire où le noir représente des pixels vides et le blanc représente des pixels remplis.

    False (B)

    Qu'est-ce que le « pooling » dans les CNN ?

    <p>Le « pooling » est une technique qui réduit la taille de la carte d'activation en ne conservant que les caractéristiques spatiales les plus importantes.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal avantage des CNN par rapport aux réseaux de neurones entièrement connectés pour la classification d'images ?

    <p>Les CNN sont capables de capturer les relations spatiales entre les pixels d'une image, ce qui les rend plus efficaces pour la classification d'images.</p> Signup and view all the answers

    La rétropropagation est utilisée pour entraîner les filtres des CNN.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    AlexNet est la première architecture à démontrer l'efficacité des CNN sur des tâches complexes.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la caractéristique la plus importante des blocs Inception utilisés dans l'architecture Inception ?

    <p>Ils combinent des convolutions de différentes tailles. (A), Toutes les réponses ci-dessus (C), Ils permettent de réduire le nombre de paramètres du modèle. (E)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif de MobileNet ?

    <p>Créer des réseaux de neurones légers et efficaces pour les applications mobiles.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que le Transfer Learning ?

    <p>C'est une technique qui consiste à réutiliser un modèle pré-entraîné sur un grand jeu de données pour résoudre une nouvelle tâche.</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les avantages du Transfer Learning ? (Sélectionnez toutes les réponses correctes)

    <p>Améliore la précision du modèle. (A), Réduit le nombre de paramètres du modèle. (B), Permet d'adapter un modèle à une nouvelle tâche. (C), Réduit le temps d'entraînement. (D), Toutes les réponses ci-dessus (E)</p> Signup and view all the answers

    Comment l'augmentation de données peut-elle améliorer les performances d'un modèle de classification d'images ?

    <p>En augmentant artificiellement la taille du jeu de données, l'augmentation de données permet au modèle d'apprendre à mieux généraliser et à être plus robuste à différentes variations de données.</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les deux principales méthodes pour segmenter une image ?

    <p>La détection d'objets et la segmentation sémantique.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que la localisation d'objets ?

    <p>Identifier la classe d'un objet et sa position dans l'image.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal défi de la détection d'objets ?

    <p>Le coût computationnel élevé et la difficulté de détecter les objets de différentes tailles et à différentes positions.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale différence entre la détection d'objets et la segmentation sémantique ?

    <p>La détection d'objets identifie les objets dans l'image en leur attribuant une boîte englobante, tandis que la segmentation sémantique attribue une classe à chaque pixel de l'image.</p> Signup and view all the answers

    La segmentation sémantique est une technique plus complexe que la détection d'objets.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale application de la segmentation sémantique dans le domaine médical ?

    <p>La segmentation sémantique peut être utilisée pour segmenter les organes et les tissus des patients, permettant aux médecins d'analyser les images médicales et d'identifier les tumeurs et les anomalies, par exemple, en IRM ou en radiographie.</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Réseaux de Neurones Convolutifs (CNN)

    Une classe de réseaux neuronaux conçus pour traiter des données en grille, comme les images, utilisés en vision par ordinateur pour des tâches comme la classification d'images, la détection d'objets et la segmentation.

    Aplatir la Matrice

    La transformation d'une matrice 6x6 en un vecteur de taille 36x1, perdant ainsi l'information spatiale.

    Réseau de Neurones Convolutifs (CNN)

    Un modèle utilisé pour la classification d'images composées de plusieurs couches, chacune effectuant une opération spécifique.

    Gérer les variations des images (dans CNN)

    La capacité d'un CNN à gérer les variations dans les images, telles que les translations mineures, les rotations ou les déformations.

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    Exploiter les relations spatiales (dans CNN)

    La capacité d'un CNN à extraire des caractéristiques pertinentes en capturant les corrélations locales entre les pixels.

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    Filtre (dans CNN)

    Un filtre qui est appliqué à une image pour extraire des caractéristiques locales. Il est composé de poids et d'un biais.

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    Max Pooling (dans CNN)

    Une opération qui condense la sortie d'une couche convolutionnelle en réduisant sa dimension. Il sélectionne la valeur maximale dans une zone donnée.

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    AlexNet

    La première architecture CNN importante, elle a démontré l'efficacité des CNN pour des tâches complexes.

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    Inception (CNN)

    Une architecture CNN qui utilise des blocs Inception pour combiner différents types de convolutions.

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    MobileNet

    Une architecture CNN optimisée pour les appareils mobiles, offrant une flexibilité et des performances optimales pour les appareils à ressources limitées.

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    Transfer Learning

    L'utilisation d'un modèle pré-entraîné sur un grand ensemble de données pour résoudre une nouvelle tâche.

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    ImageNet

    Un ensemble de données de référence souvent utilisé pour entraîner les modèles de vision par ordinateur, contenant des images de 1000 classes.

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    Mirroring (Miroir)

    La technique d'augmentation de données qui crée une copie inversée d'une image horizontalement.

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    Random Cropping (Découpage aléatoire)

    La technique d'augmentation de données qui découpe aléatoirement une partie d'une image et la redimensionne.

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    Rotation (dans l'augmentation de données)

    La technique d'augmentation de données qui applique une rotation aléatoire à une image.

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    Décalage des Couleurs

    La technique d'augmentation de données qui modifie aléatoirement les valeurs des canaux de couleur (RVB) d'une image.

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    Classification avec Localisation

    La tâche qui vise à identifier la classe d'un objet dans une image et à déterminer sa position.

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    Boîte Englobante (Bounding Box)

    Les coordonnées qui définissent la position et la taille d'un objet dans une image.

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    Détection des Objets

    La technique qui vise à identifier plusieurs objets dans une image et à déterminer leurs positions respectives.

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    Détection de Points de Repère (Landmark Detection)

    Une technique qui utilise un réseau de neurones pour localiser des points spécifiques dans une image.

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    Méthode des fenêtres glissantes (Sliding Windows)

    Une technique de détection d'objets qui utilise des fenêtres de taille fixe qui glissent sur l'image.

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    YOLO (You Only Look Once)

    Une technique de détection d'objets qui divise une image en une grille et prédit la présence d'objets dans chaque cellule.

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    Segmentation Sémantique

    Une technique qui classe chaque pixel d'une image en fonction de la catégorie à laquelle il appartient.

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    Segmentation Médicale

    La technique qui utilise un modèle de segmentation pour identifier les différents organes ou structures d'un corps humain.

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    Bibliographie

    L'ensemble des ressources qui ont contribué à la création du contenu pédagogique.

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    Références

    La partie d'une ressource qui fournit des informations détaillées sur les auteurs, les dates de publication et les titres des sources.

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    Study Notes

    Réseaux Convolutifs (CNN) - Partie 2

    • Les réseaux de neurones convolutifs (CNN) sont une classe de réseaux de neurones conçus pour traiter les données en grille, telles que les images.
    • Ils sont largement utilisés dans la vision par ordinateur pour des tâches comme la classification d'images, la détection d'objets et la segmentation.
    • Un exemple concret est le jeu du morpion, où une machine peut distinguer les lettres "O" et "X".
    • Chaque lettre est représentée par une grille de carrés noirs et blancs, le noir correspondant aux pixels remplis et le blanc aux pixels vides.
    • L'affichage agrandi montre la lettre "O" avec une disposition circulaire de pixels noirs et la lettre "X" avec une disposition en croix de pixels noirs.
    • La lettre "O" est représentée par une matrice binaire avec des "1" formant un cercle autour de "0" au centre.
    • Les "1" représentent les pixels noirs et les "0" les pixels blancs.
    • Le traitement d'une image par un réseau de neurones artificiels (ANN) commence par l'aplatissement de la matrice.
    • Une matrice 6x6 devient un vecteur de taille 36x1.
    • L'ANN doit estimer 36 poids.
    • La perte d'informations spatiales est une limitation des ANN pour les images.
    • La perte d'informations spatiales rend les ANN moins efficaces pour traiter les images complexes.
    • Une grande matrice d'image est plus difficile à traiter.

    Architectures CNN

    • AlexNet (2012) est une architecture qui a démontré l'efficacité des CNN.
    • Il a été spécialement conçu pour le défi ILSVRC (ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge).
    • Il comporte 8 couches, incluant des couches convolutionnelles et des couches entièrement connectées.
    • Il présente un taux d'erreur de 15,3% dans l'identification de 1000 classes d'objets, améliorant les modèles traditionnels (26%).
    • Le processus d'entrainement a utilisé deux GPU Nvidia GTX 580.

    Inception

    • Inception (2014) est une architecture qui utilise une combinaison de convolutions de différentes tailles (1x1, 3x3, 5x5).
    • Elle réduit le nombre de paramètres dans l'apprentissage tout en améliorant la performance.
    • Elle est plus efficace en termes de calculs et de mémoire comparée à AlexNet (12 fois moins de paramètres).
    • Elle a été optimisée pour le concours ImageNet (ILSVRC 2014).

    MobileNet

    • MobileNetV2 (2019) est une architecture conçue pour les appareils mobiles.
    • Elle vise à être légère et efficace pour les applications mobiles.
    • Elle est optimisée pour la détection d'objets, la classification fine des catégories et la localisation.
    • Elle offre des avantages tels qu'un modèle léger et rapide.

    Transfert d'apprentissage

    • Le Transfer Learning utilise un modèle pré-entraîné sur un grand jeu de données pour la résolution d'une nouvelle tâche.
    • Il est idéal pour les tâches avec peu de données d'entraînement, car il réduit le temps nécessaire à l'entraînement.
    • Des jeux de données pré-entraînés tels qu'ImageNet, MS COCO et PASCAL VOC fournissent des connaissances utiles.

    Augmentation de données

    • L'augmentation de données est importante pour améliorer les performances du modèle.
    • Elle permet d'augmenter artificiellement la taille du jeu de données.
    • Elle améliore la robustesse du modèle face aux variations des données, ce qui réduit le surapprentissage.
    • Différentes techniques existent, telles que le "Miroir" pour capturer la symétrie ou le "Découpage aléatoire" pour gérer les positions variées dans une image.
    • Les méthodes incluent également la Rotation et le Décalage de couleurs.

    Localisation et Détection

    • La classification identifie la classe d'une image entière.
    • La classification avec localisation identifie la classe et localise l'objet principal.
    • La détection des objets identifie plusieurs objets et localise leurs positions respectives dans une image;
    • YOLO (You Only Look Once) est une avancée dans la détection d'objets, qui divise l'image en une grille.
    • Chaque cellule de la grille prédit les objets dont le centre est situé dans cette cellule.

    Détection des points de repère (Landmark Detection)

    • La détection de points de repère localise des points spécifiques dans une image.
    • Ces points sont définis par leurs coordonnées (x,y).

    Autres

    • La segmentation sémantique attribue une classe (par exemple, "route", "voiture", "bâtiment") à chaque pixel d'une image.
    • Les méthodes de segmentation sont utiles pour comprendre l'image à un niveau plus détaillé que la simple détection.

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    Description

    Explorez la deuxième partie des réseaux de neurones convolutifs, conçus pour traiter des données en grille comme les images. Découvrez leur utilisation dans la vision par ordinateur, y compris la classification et la détection d'objets. Un projet pratique avec le jeu du morpion illustre leur fonctionnement avec des matrices binaires.

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