Le deep learning

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Le deep learning
Ca décoiffe les neurones !
Apprentissage automatique
(Machine Learning)
⇒ Apprendre à résoudre une tâche qu'un algorithme
classique ne permet pas
- Supervisé : à partir d'exemples (données étiquetées)
- "Big data" : beaucoup de données disponibles → nombreuses
applications en apprentissage automatique avec des performances
inégalées !
Deep learning
l
Réseau de neurones ("profond")
-
Algorithme d'apprentissage supervisé et multi-classes,
historique depuis les années 1950s
Nécessite beaucoup de données d'apprentissage, nombreux
paramètres à optimiser
Plusieurs améliorations dans les années 1990s, nombreuses
"révolutions" depuis 2010 : vision, parole, texte, traduction, …
Historique
Neurone, Perceptron, …
Inspiration biologique : les neurotransmetteurs captés par les
dendrites s’accumulent, puis un message est libéré vers l’axone
lorsqu’un potentiel d’action est atteint.
Neurone, Perceptron, …
à Neurone ≈ Perceptron = fonction linéaire
Neurone, Perceptron, …
à Algorithme d’apprentissage d’un Perceptron
Perceptron à couches, Réseau de neurones
Deep Learning - Réseau de neurones profonds
Deep learning - Applications en vision
- Classification d'images
⇒ distinguer 1000 classes d'images
parmi un million d'images (ImageNet
Challenge)
- Segmentation d’images, détection d’objets, analyse de
scènes, reconnaissance d’actions…
Deep Learning - Réseau de neurones profonds
↓
Des performances inégalées en vision
La machine fait mieux que l’humain lorsque bien entrainée !
Génération de données réalistes
Generative Adversarial Networks & co. [2014]
Þ Générer des données (image / texte / son) réalistes
Þ Idée : Encodeur/Décodeur + Classifieur
Générateur
Discriminateur
Edition de photos
• « Neural Photo Editing with Introspective Adversarial
Networks »
• Andrew Brock, Theodore Lim, J.M. Ritchie, Nick
Weston
• ICLR’2017
• https://www.youtube.com/watch?v=FDELBFSeqQs
Générer des images à partir de croquis
• « Image-to-Image Translation with Conditional
Adversarial Networks »
• Phillip Isola, Jun-Yan Zhu, Tinghui Zhou, Alexei A.
Efros
• https://affinelayer.com/pixsrv/
Synthèse de la parole / musique
• « Wavenet: A generative model for raw audio »
• DeepMind, Google
• NIPS’2016
• https://deepmind.com/blog/wavenetgenerative-model-raw-audio/
AlphaGo – The computer now beats best humans
at Go!
• « Mastering the game of Go with deep neural
networks and tree search »
• Leon A. Gatys, Alexander S. Ecker, and Matthias
Bethge
• DeepMind, Google
•
https://www.youtube.com/watch?v=IFmj5M5Q5jg
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