Apprentissage incrémental de systèmes d’inférence floue : application à la reconnaissance de gestes manuscrits.
Soutenue le 29 juillet 2011
Résumé :
Nous présentons dans cette thèse une nouvelle méthode pour la conception de moteurs de reconnaissance personnalisables et auto-évolutifs.
La contribution majeure de cette thèse consiste à proposer une approche incrémentale pour l’apprentissage de classifieurs basés sur les systèmes d’inférence floue de type Takagi-Sugeno d’ordre 1. Cette approche comprend, d’une part, une adaptation des paramètres linéaires associés aux conclusions des règles en utilisant la méthode des moindres carrés récursive, et, d’autre part, un apprentissage incrémental des prémisses de ces règles afin de modifier les fonctions d’appartenance suivant l’évolution de la densité des données dans l’espace de classification. La méthode proposée, Evolve++, résout les problèmes d’instabilité d’apprentissage incrémental de ce type de systèmes grâce à un paradigme global d’apprentissage où les prémisses et les conclusions sont apprises en synergie et non de façon indépendante. La performance de ce système a été démontrée sur des benchmarks connus, en mettant en évidence notamment sa capacité d’apprentissage à la volée de nouvelles classes.
Dans le contexte applicatif de la reconnaissance de gestes manuscrits, ce système permet de s’adapter en continue aux styles d’écriture (personnalisation des symboles) et aux nouveaux besoins des utilisateurs (introduction à la volée des nouveaux symboles).
Dans ce domaine, une autre contribution a été d’accélérer l’apprentissage des nouveaux symboles par la synthèse automatique de données artificielles. La technique de synthèse repose sur la théorie Sigma-lognormal qui propose un nouvel espace de représentation des tracés manuscrits basé sur un modèle neuromusculaire du mécanisme d’écriture. La production de déformations sur le profil Sigma-lognormal permet d’obtenir des tracés manuscrits synthétiques qui sont réalistes et proches des déformations de l’écriture d’un scripteur. L’utilisation de ces tracés synthétiques dans notre système accélère l’apprentissage et améliore de façon significative sa performance globale.
- Abdullah Almaksour. Incremental Learning Of Evolving Fuzzy Inference Systems: Application To Handwritten Gesture Recognition. Thèse de l’INSA de Rennes, Juillet 2011. download
Composition du jury :
- M. CHERIET Mohamed, Professeur à l’Ecole de Technologie Supérieure de Montréal / Rapporteur
- M. PREVOST Lionel, Professeur à l’Université des Antilles / Rapporteur
- M. PLAMONDON Réjean, Professeur à l’Ecole Polytechnique de Montréal / Examinateur
- M. VIARD-GAUDIN Christian, Professeur à l’Université de Nantes / Examinateur
- M. SAYED-MOUCHAWEH Moamar, Maître de Conférence à l’Université de Reims / Examinateur
- M. ANQUETIL Eric, Professeur à l’INSA de Rennes / Directeur de Thèse
