Exploitation Des Données Visuelles Non

il y a 1 semaine


Paris, Île-de-France Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes Temps plein
**Exploitation des données visuelles non labélisées pour l'analyse de scènes // Leveraging multimodal unlabeled data for visual scene understanding**:

- Réf **ABG-123603**
**ADUM-55005**
- Sujet de Thèse- 02/05/2024- Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes- Lieu de travail- Evry Cedex - France- Intitulé du sujet- Exploitation des données visuelles non labélisées pour l'analyse de scènes // Leveraging multimodal unlabeled data for visual scene understanding- Mots clés- apprentissage profond, données multimodales, optimisation, analyse de scènes
- deep learning, multimodal data, optimization, scene analysis**Description du sujet**:

- L'apprentissage multimodal, c'est-à-dire l'apprentissage à partir de différentes modalités, s'est avéré être un moyen efficace de tirer parti de plusieurs informations pour une meilleure prise de décision. En particulier, dans le contexte de la vision par ordinateur, les données visuelles multimodales fournissent des informations complémentaires sur une même scène, améliorant ainsi la précision et la robustesse de l'analyse de scènes complexes. Plusieurs approches ont été proposées dans la littérature qui se concentrent principalement sur la meilleure stratégie de fusion des différentes modalités.
- Cependant, la plupart, sinon la totalité, des méthodes d'apprentissage automatique utilisées dans la pratique sont des approches supervisées qui s'appuient sur des données d'entraînement annotées. Bien que ces techniques supervisées aient montré d'excellents résultats, il a également été démontré dans la littérature qu'elles fonctionnent souvent mal en cas de changements de domaines et de distributions. D'un point de vue théorique, l'hypothèse clé des méthodes supervisées classiques est l'hypothèse i.i.d., postulant que les données d'entraînement et de test proviennent de la même distribution. Lorsque cette hypothèse n'est pas respectée, nous sommes confrontés à un problème de généralisation hors distribution (O.O.D), qui doit être résolu pour de meilleures performances des méthodes d'apprentissage. Dans des scénarios réels, l'environnement dans lequel le système de vision est déployé peut considérablement s'écarter de l'environnement d'apprentissage, entraînant un changement de domaine et de distribution. De plus, la distribution des données de test est généralement inconnue pendant l'entraînement, et le système peut rencontrer de nouvelles catégories, par exemple lorsqu'il fonctionne dans des environnements sans contraintes ou inconnus.- D'autre part, dans les algorithmes d'apprentissage automatique traditionnels, tous les exemples d'apprentissage sont présentés de manière aléatoire au modèle, ignorant les diverses complexités des échantillons de données et l'état d'apprentissage actuel du modèle. Or, il a été montré que sélectionner soigneusement l'ordre dans lequel les données sont présentées au modèle pour l'apprentissage améliore la capacité de généralisation et la vitesse de convergence de celui-ci. Cette stratégie d'apprentissage est connue sous le nom d'apprentissage du curriculum et consiste à entraîner un modèle en partant des exemples les plus faciles aux plus difficiles. L'idée de base est d'entraîner le modèle d'apprentissage avec des sous-ensembles de données faciles (ou des sous-tâches faciles) et d'augmenter progressivement le niveau de difficulté des données (ou des sous-tâches) jusqu'à ce que l'ensemble des données d'apprentissage soit utilisées.
- L'objectif de ce projet est triple : i) éviter la lourde tâche d'annotation en employant des approches auto-supervisées, ii) exploiter les données multimodales pour résoudre les cas difficile de reconnaissance, et iii) explorer les méthodes d'apprentissage du curriculum pour l'analyse de données visuelles multimodales.
Multimodal learning has proven to be an effective way of leveraging multiple information for better decision-making. In particular, in the context of computer vision, multimodal visual data provide complementary information about the same scene, thus enhancing the accuracy and robustness of complex scenes analysis. Several approaches have been proposed in literature, which mainly focus on the best fusion strategy of the different modalities.
- However, most, if not all, machine learning methods used in practice are supervised approaches that rely on annotated training data. While these supervised techniques have shown excellent results, it has also been shown in literature that they often perform poorly under domains and distributions shifts. From a theoretical point of view, the key assumption of classic supervised methods is the i.i.d. assumption, postulating that the training and test data are from the same distribution. When this assumption is violated, we face an out-of-distribution (O.O.D) generalization problem, which has to be addressed for

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