Cours 2 (chapitre 3)

Question 1

Qu’est-ce que la reconnaissance de formes?

Answer 1

C’est l’étape de la perception durant laquelle les objets (stimuli) sont identifiés.

Question 2

Quelles sont les 3 prémisses à l’étude de la reconnaissance des formes selon l’approche du traitement de l’information?

Answer 2

1- Lorsque nous voyons une forme, nous en construisons une description
2- La MLT (mémoire à long terme) contient la description de nombreux types de formes
3- Nous comparons cette descriptions à celles qui sont stockées en MLT.

Autrement dit, mémoire sensorielle => MCT => MLT COMPARAISON

Question 3

Quelles sont les différentes approches pour comprendre la théorie de reconnaissance des formes et laquelle est vraie?

Answer 3

Théorie des prototypes (gabarits)
Théorie des traits
Théorie des composantes de Biederman.

La théorie des composantes est juste.

Question 4

Décrivez la théorie des prototypes.

Answer 4

Descriptions stockées en prototypes (la forme entière, non divisible). La reconnaissance se fait par degré de recouvrement en % (aire par aire de la surface) entre la forme observée et le gabarit stocké en MLT.

Question 5

Quels sont les problèmes de la théorie des prototypes?

Answer 5

• Image sur la rétine et le prototype doivent être IDENTIQUES (taille, orientation, forme,…)
• N’autorise aucune description alternative de la forme
• N’informe pas des distinctions entre deux formes, donc 2 prototypes différents
• Variabilité : il faudrait stocker pour chaque forme, soit un prototype correspondant à toutes les distortions possibles de la forme.

Question 6

Décrivez la théorie des traits.

Answer 6

• Les descriptions stockées sont des listes de traits/caractéristiques
• La reconnaissance se fait par décomposition de la forme en traits, puis par comparaison de la liste obtenue aux listes stockées en MLT.

Question 7

Quels sont les avantages de la théorie des traits VS celle des prototypes?

Answer 7

• Moins sensible aux différences taille/position (par contre, toujours sensibles aux différences d’orientation comme la diagonale)
• Plus flexible par rapport aux distortions des formes, donc moins d’éléments à stocker en MLT pour représenter toutes les formes
• Plus informative sur la différence entre deux formes

Question 8

Quels sont les problèmes de la théorie des traits?

Answer 8

N’autorise aucune description alternative d’une forme.

Même problème que pour la théorie des gabarits, pas la même raison :
Gabarits : la forme est non-analysée
Traits : les relations entre les traits ne sont pas spécifiées dans la théorie (EX un chat avec les membres mélangés/inversés…)

Question 9

Décrivez la théorie des composantes de Biederman (1987).

Answer 9

La perception se base sur la reconnaissance de formes tridimensionnelles simples et sur leurs relations (des géons). Il en existe 36. Les mêmes géons peuvent former différents objets selon comment ils sont combinés.

Question 10

Quels sont les avantages de la théorie des composantes?

Answer 10

• Autorise les descriptions alternatives d’une forme.
• Les relations entre les traits (ou les géons) sont spécifiées
• Pas sensible aux différences d’orientation

Question 11

Qu’est-ce que le problème de projection inverse?

Answer 11

Se réfère à la tâche de déterminer l’objet responsable d’une image sur la rétine : implique de commencer par l’image rétinienne, puis de s’étendre vers la source de l’image pour trouver l’objet
- Les rayons peuvent être associés à plusieurs objets différents, ce qui est un problème pour l’intelligence artificielle

Question 12

Pourquoi est-ce si difficile de programmer une machine qui perçoit?

Answer 12

• Problème de projection inverse
• Objets cachés ou flous
• Invariance du point de vue d’une machine (les objets sont différents de différents points de vue)

Question 13

Qu’est-ce que la théorie de perception directe?

Answer 13

Processus bottom-up ou ascendants, sont des processus qui partent des sens (de la perception) qui captent des stimuli de l’environnement. Ils sont identifiés et assemblés, puis reconnus.

Question 14

Qu’est-ce que la théorie de perception constructive?

Answer 14

Processus top-down ou descendants, sont des processus qui partent du cerveau, construisant activement la perception en utilisant l’information provenant des attentes de l’individu.

Question 15

Quelles sont les différentes approches de la perception d’objets?

Answer 15

TRAITEMENT ASCENDANT (BOTTOM-UP) 
1. Principes de la Gestalt

TRAITEMENT DESCENDANT (TOP-DOWN)

2. Principes de Helmholtz
3. Principes de régularités
4. Principes de l’inférence bayésienne

Question 16

Qu’est-ce que l’ancienne vision (structuralisme)

Answer 16

La perception implique l’addition de sensations (parties) en une structure (tout). On voit d’abord les parties, puis le tout.

Question 17

Qu’est-ce que les principes de la Gestalt, et quelles lois les soutiennent?

Answer 17

• On voit le tout avant les parties (tout > somme des parties)
• L’esprit groupe les patterns selon les lois de l’organisation perceptuelle :
  1- Loi de bonne continuation (lignes perçues comme un chemin lisse)
  2- Loi de Pragnaz/simplicité/bonne figure (motif/pattern vu de la sorte que la structure résultante est la plus simple possible
  3- Loi de similarité (les objets similaires sont regroupés ensemble)

Question 18

Décrivez la théorie de l’inférence inconsciente de Helmholtz (~1860)

Answer 18

• Nos perceptions sont le résultat d’hypothèses inconscientes que nous faisons sur l’environnement, de manière automatique (beaucoup de déduction). connaissance => perception
• Principe de vraisemblance : nous percevons le monde de la manière la plus probable selon nos expériences passées.

Question 19

Qu’est-ce que la théorie des régularités?

Answer 19

La perception est influencée par notre connaissance des régularités de notre environnement, de manière inconsciente et automatique.

Physique : effet oblique et hypothèse de ‘light-from-above’
Sémantique : les régularités sémantiques sont les caractéristiques associées aux fonctions exécutées dans différents types de scènes (schéma de scène = connaissance de ce qu’une scène donnée contient habituellement)

Question 20

Qu’est-ce que la théorie de l’inférence bayésienne?

Answer 20

Thomas Bayes (1701-1761)
L'estimation de la probabilité d'un résultat donné est influencée par deux facteurs : 
a) probabilité à priori (notre croyance initiale sur la probabilité d'un résultat)
b) la vraisemblance d'un résultat donné basé sur des évidences

Question 21

Comment la théorie de l’inférence bayésienne vient résoudre le problème inverse de projection?

Answer 21

On calcule rapidement et automatiquement nos probabilités à priori sans seulement se fier à l’image sur la rétine. Ce calcul est utilisé pour programmer les ordinateurs.

Question 22

Qu’arrive-t-il à nos neurones lorsque quelque chose se produit fréquemment dans notre environnement?

Answer 22

Les principes inconscients de régularités et de probabilités (théorie de Helmholtz, régularités et de l’inférence bayésienne) sont des principes top-down qui peuvent devenir des lois intrinsèques bottom-up.

On peut moduler l’environnement pour moduler l’activité neuronale.

Question 23

Qu’est-ce que sont les voies du quoi (ventrale) et du où (dorsale) et à quoi servent-elles?

Answer 23

Du quoi (ventrale) : identification d'un objet. Lobe temporal
Du où (dorsale) : identification de l'emplacement d'un objet. Lobe pariétal

Interaction entre action et perception : nos actions dans ou autour de l’environnement impliquent un flux constant de mises à jour des perceptions et la reconnaissance de changements très subtiles.