Reconnaissance de formes Flashcards
Reconnaissance de formes examples
-La complexité du processus de reconnaissance des formes est mise à profit pour nous protéger des robots sur le web
On peut comprendre les formes même en lien avec
-Les formes en mouvements
-Notre propre mouvement
Reconnaissance de forme modèle
Input: Info passe pas nos sens
Elle passe par le filtre
Pour se rendre à l’étape de la reconnaissance de formes
Théories de la reconnaissance de formes
- Théories des gabarits
- Théories des traits
- Théories structurelles
Théories des gabarits definition et problèmes et bon example
-Reconnaissance des formes s’effectue par comparer la forme à un gabarit
-Processus par lequel un modèle mémorisé est surimposé sur une forme donnée pour vérifier jusqu’à quel point ces formes se ressemblent (degré de recouvrement)
Gabarits= des entités holistiques
Problème: On veux avoir la lettre A, on voit qu’il a un meilleur pour l’appariement (On reconnait le A en h, mais selon la theorie on ne devrait pas le reconnaitre)
Bon example: machine peut detecter chiffres
Théorie des gabarits: expérimentation de Phillips (1974)
Présentation aux sujets de 2 formes, une après l’autre:
- Forme 1 (pendant 1 sec)
- Intervalle variable (de 20, 60, 100, 300, 600 ms)
- Forme 2 était identique ou différente et –> superposée ou déplacée
Réponse de sujet (est-ce que la forme 2= forme 1)
Résultats:
1) Intervalle court et formes identiques: sont bien reconnue avec fort % et rapidement
2) Formes déplacés: performances autour de 60% peu importe intervalle
-Cela démontre que la MSV n’est pas efficace lorsque la position des formes change
Implication de la mémoire sensorielle dans la reconnaissance des formes: superposées vs mal-ajustées
La mémoire sensorielle est idéale pour une reconnaissance rapide si:
-Les formes sont présentées au même endroit
-L’intervalle entre les formes est court (moins de 300ms)
Cela mène à un appariement rapide des gabarits
Problème dans la vie quotidienne:
-Les objets peuvent varier en leur position, taille, orientation, etc (rend reconnaissance difficile)
-Grande variabilité des formes perçues (les formes ne sont pas toujours présenter au même endroit, ce qui dépasse les limites de la mémoire sensorielle)
-Pas de description alternative (ex: figure ambiguë)
- Théorie des traits
-Les stimulis sont définis comme une combinaison de caractéristiques élémentaires
Étape 1 dans la reconnaissance:
-Détecter et combiner des éléments essentiels d’un objet (traits distinctifs comme une ligne horizontale, un angle droit, une courbe),
-Les caractéristiques sont spécifiques à chaque forme et permettent de différencier les objets entre eux
Étape 2: L’identification de l’objet se fait par la comparaison de ces caractéristiques avec celles enregistrées en mémoire
-Si les caractéristiques détectées correspond suffisamment bien à un modèle en mémoire, l’objet est identifié
Théorie des traits: théorie de Gibson (1969). 4 critères
-L’apprentissage perceptuel se fait au moyen d’une liste des traits qui distinguent les formes entre elles
-Pas une même liste de traits pour 2 lettres
Les critères d’un trait de Gibson (1969)
1. les traits doivent être réellement discriminatoires, présents dans certains éléments de la série et pas dans d’autres, de façon à offrir un contraste
2. L’identité des traits doit rester inchangée malgré les modifications de luminosité, de taille et de perspective
3. Les traits doivent produire une forme unique pour chaque lettre
4. Le nombre de traits proposés doit être raisonnablement petit
Gibson, Shapiro et Yonas (1968): théorie des traits
Comment a-t-elle validé et testé ces critères?
Étude:
-Présenter à des sujets des paires de lettres
-Participant doit indiquer le plus rapidement possible si les lettres sont pareilles ou différentes
G et W
P et R
Résultats:
-Le TR augmente lorsque les lettres de la paire partagent beaucoup de caractéristiques élémentaires
-G et W: 458 ms
vs
-P et R: 571 ms
Expérience de Egeland (1975): Théorie des traits: appui
Age préscolaire
-Enfants d’age préscolaire
-Entrainement de paires de lettres similaires
Groupe 1: Trait distinctif en rouge
Groupe 2: Couleur uniforme noire
Test:
-Identifier les 3 lettres parmi 6 lettres qui correspondent à la cible
Test 1: Immédiatement après entrainement
Test 2: une semaine plus tard
Résultats: Groupe 1 > Groupe 2
-Les enfants ont été aidés dans leur apprentissage de porter attention à un trait distinctif
Expérience de Neissner (1964): théorie des traits: appui
(distracteurs)
Tache: recherche visuelle d’une cible parmi des distracteurs (liste de lettres)
-Trouver le “Z” parmi des lettres semblables au Z (liste 1), ou différentes du Z (liste 2)
Résultats: Cibles trouvée beaucoup plus rapidement dans la liste 2 que 1, car traits plus distinctifs
2- Théorie des traits: appui conclusions
+ Observations expérimentales appuient la théorie des traits pour la perception des objets simples (lettres)
- Plus de confusions perceptives pour distinguer des lettres qui partagent bcp de traits
- Distinguer des lettres qui partagent plusieurs traits prend plus de temps (Gibson et al., 1968)
- En présentation rapide, difficile de discriminer des lettres qui se ressemblent
La théorie des traits: limites
- On peut reconnaitre des formes dont les traits sont manquants
- Le tout est plus que la somme des parties (Gestalt)
-La forme holistique, le tout, constitue une forme globale qui possède ses caractéristiques propres et qui ne peut pas être identifiée simplement par l’examen de ses parties
-La perception d’un objet nécessite qu’on puisse décrire la façon dont les traits sont groupés - Les mêmes composantes pour des objets différents
- Théories structurelles
-Les théories structurelles reposent sur les théories des traits (nécessité de définir les traits)
-MAIS en plus: les théories structurelles insistent sur le regroupement et les relations entre les traits
-L’interprétation d’une forme dépend de l’idée qu’on a de la façon dont les parties (les lignes) se regroupent (organisation des traits)
Étapes de traitement pour décrire les théories structurelles:
- Analyse des contours de l’objet (base perception visuelle)
- Segmentation et identification des catégories de composantes élémentaires selon leur organisation (principes de Gestalt)
- Comparaison avec les organisations de composantes mémorisées
- Reconnaissance: objet est reconnu comme un tout composé des caractéristiques
Les principes de l’organisation de la Gestalt
-La forme ou l’objet est un tout complexe
-Elle est plus qu’un ensemble de caractéristiques élémentaires
-Le processus de reconnaissance de formes organise l’information (groupement perceptif) selon certains principes
- Principe de similarité:
-Les éléments similaires (par couleur, taille, forme, ou texture) sont perçus comme appartenant à un même groupe - Principe de proximité:
Les éléments proches les uns des autres dans l’espace sont perçus comme un groupe - Principe de fermeture:
Le cerveau a tendance à compléter les formes incomplètes pour les percevoir comme un tout - Principe de continuité:
Les éléments alignés ou disposés de manière continue sont perçus comme faisant partie d’une même structure
le modèle des composantes de Biederman
-Seuls 35 géons sont nécessaires pour décrire les objets du monde
-Géons: figures simples tridimensionnelles qui se combinent avec d’autres pour réaliser des formes tridimensionnelles (ex: cube, cones, sphères, cylindres, etc)
-Ce sont les arrangements, relations, entre les composantes qui définissent des objets différents
Biederman - étude de modèle avec des études d’images dégradées
-La segmentation (segmenter objets en composantes géométriques élémentaires) est primordiale à la reconnaissance de formes
–> Testé son modèle avec des études d’images dégradées
-Sujets doivent nommer les images dégradées
-Dans les 2 types d’images: 65% du contour des dessins est enlevés
-Type 1: Retrait du milieu des segments du contour (info sur les relations entre les traits est conservée, segmentation encore présente) –> Identification dans 70% des cas
-Type 2: Retrait des parties autour des sommets du contour (info sur les relations est manquante= pas de segmentation) –> Identification dans 50% des cas
Hypothèse: les objets qui sont plus difficiles à segmenter seront aussi plus difficile à identifier
La reconnaissance de formes
- La reconnaissance de mots - effet de supériorité du mot
-les mots entiers sont reconnus plus facilement que les lettres individuelles - Le modèle d’activation interactive
- L’effet de supériorité de l’objet
Tache d’identification (Cattell, 1885): Effet de supériorité du mot
Tache d’identification (Cattell, 1885):
Présentation brève (10 ms) de lettres
Rapporter toutes les lettres possibles
2 conditions:
- Dans la condition lettres (ex: SPBO - ERNT - AQWO
- Dans la condition mots (ex: RAME - LOUP - CASE)
Résultats:
Condition lettre: 4-5 lettres rappelés
Condition mots: 3-4 mots rappelés (donc plus de lettres)
Le mot facilite la reconnaissance des lettres
Expérience de Reicher (1969)
Effet de supériorité mot (masque)
Trois conditions:
1) Condition Mot: les participants voient un mot réel (CHAT) et doivent se rappeler d’une lettre qui fait partit de ce mot
2) Condition Lettre isolée: Une lettre unique est présentée (H) et doivent se rappeler de cette lettre
3) Condition Non-mot:
Une chaine de lettres sans signification est présentée et il doivent se rappeler d’une lettre dans cette chaine
2 étape: Masque (séries de forme ou caractères aléatoires qui “brouillent” la mémoire visuelle du stimulus précédant)
3 étape: Choisir laquelle de 2 lettres alternatives faisait partie de la présentation de départ (ex: si le stimulus était “chat”, ils pourraient devoir choisir entre “H” et “M”
Résultats:
-Les participants ont fait moins d’erreurs et ont été plus précis dans la condition mot que dans les conditions non-mot et lettre
-Effet de supériorité du mot;
– exemple d’un traitement top-down (Le cerveau utilise des connaissances préexistantes pour influencer la reconnaissance des stimulis)
2- Le modèle d’activation interactive: McLelland et Rumelhart, 1981
1) La perception visuelle implique le traitement parallèle
par ex, les lettres d’un mot sont traitées simultanément (Par ex: les lettres de “chat” sont analysées en parallèle permettant de reconnaitre le mot rapidement)
2) La reconnaissance a lieu en même temps dans les 3 niveaux d’abstraction (traits élémentaires, lettres, mots)
3) Les 3 niveaux interagissent pour déterminer ce que nous percevons, tel que représentées par les flèches bidirectionnelles
i. Bottom-up: (traits –> lettres –> mots) sont transmises pour construire une perception
ii. Top-down: (mots –> lettres –> traits), les connaissances préexistantes influencent la reconnaissance des lettres et les traits
2 types de connexions:
- Connexion excitatrice:
Une réaction positif pour un concept
(ex: Une ligne verticale active la reconnaissance d’une lettre comme “H” ou “I”)
-Connexion inhibitrice
- Une réaction à un indice négatif pour un concept (ex: Une ligne verticale fournit un témoignage négatif pour la lettre C)
4) Traitement top-down entre les niveaux Mots et Lettres: Les connaissances sur les mots mémorisés permettent de compléter ou corriger les lettres floues ou ambiguë
Ex: Si on voit “_OG” le contexte des mots fréquents comme “DOG” aide à identifier la lettre manquante comme”D” ou EXIT (E ou F)
3- Effet de supériorité des objets
-Le contexte favorise également la reconnaissance de formes incluses dans un objet
-La perception d’objet n’est pas seulement le résultat de l’analyse de caractéristiques simples comme des lignes
-L’organisation des éléments qui composent les objets influence la reconnaissance
Weisstein et Harris, 1974
-Est-ce que la barre diagonale en A est incluse dans les stimuli B et C
Résultats:
-Plus facile de reconnaitre la ligne diagonale dans le stimulus B que le stimulus C, car B est un objet bien formé (Pense au 3 photos)
