Informatique : la réidentification visuelle imite les neurones

Par 15 septembre 2008
Mots-clés : Smart city

L'observation des neurones et de notre aptitude à identifier des objets pourraient à terme optimiser la reconnaissance visuelle informatique. Dans cette optique le MIT met l'accent sur le rôle de l'apprentissage.

S'inspirer du cerveau humain pour faire évoluer l'informatique, ce n'est pas nouveau. Mais les chercheurs découvrent de nouvelles pistes toujours plus surprenantes pour optimiser nos ordinateurs. Cette semaine, c'est une équipe du MIT qui a annoncé les premiers résultats de ses recherches dont l'objectif est de développer une meilleure reconnaissance visuelle chez les machines. Pour ce faire, ils ont démontré l'importance du temps chez les hommes pour apprendre à reconnaître des objets sans les confondre. Car cela peut paraître étrange, mais l'œil ne voit jamais deux fois la même image. Regarder un objet comme un chat par exemple, peut produire des impressions innombrables sur la rétine, dépendant de l'angle de vue, de la distance et d'autres nombreux paramètres. A chaque mouvement de l'œil, le schéma de notre activité neuronale est modifié, et cependant notre perception du chat demeure stable.
Comprendre l'acquisition de l'invariance et la reproduire
"Cette stabilité, qui est appelée "invariance", est la base de notre capacité à reconnaître des objets ", explique James DiCarlo, co-auteur de l'étude parue à ce sujet." Notre but est de comprendre comment le cerveau acquiert cette invariance pour réussir à l'intégrer aux systèmes de vision des ordinateurs". Une première explication avancée est que les yeux bougent très rapidement (à peu près trois fois par seconde), alors que les objets physiques évoluent en règle générale de manière plus lente. Ainsi, une rapide succession de coups d'œil permet d'avoir différentes images du même objet. James DiCarlo parle de "contiguïté temporelle" pour décrire cet effet. Et cherche à comprendre le mécanisme du cerveau qui y conduit. Premier test mené : soumettre à des volontaires un environnement d'images altéré, où la règle normale ne s'applique pas. A savoir, un objet apparaît dans la vision périphérique du sujet, et lorsque ce dernier tourne son regard vers lui, l'objet a changé. Bien que les sujets ne perçoivent pas ce changement, ils commencent rapidement à confondre les deux objets.
Confusion et apprentissage au fil du temps
Les chercheurs ont mené d'autres tests similaires sur des singes, en cherchant à déstabiliser les zones du cortex qui commandent la reconnaissance des objets et qui sont les sources de l'invariance. Ils connaissent la même confusion que les hommes. "Ces tests montrent que les neurones apprennent automatiquement, via les expériences que nous vivons", assure Nuo Li, participant au projet. "Il semble que la reconnaissance visuelle se forge dans le cerveau avec le temps, et avec les millions d'expériences oculaires que nous pouvons avoir en seulement une année". Il conclut en expliquant que c'est ce processus d'apprentissage automatique et permanent qui devra être appliqué à terme aux systèmes informatiques. "Savoir comment la confusion est possible devrait nous permettre de l'éviter chez les machines".

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