Cours 6 (début exam final)

Question 1

La capacité à reconnaitre et catégoriser les objets sont importants pour quoi?

Answer 1

-Fondamentale pour la survie et l’interaction avec notre enviro
-Permet de naviguer notre monde, de reconnaitre les dangers, de trouver de la nourriture, et contribue grandement aux interactions sociales
-Dans le contexte technologique, en reproduisant ces capacités, nous pouvons créer des systèmes qui améliorent notre sécurité, notre santé en prenant charge des tâches allant de la conduite autonome à la détection précoce des maladies dans des images médicales

Question 2

Quels sont les défis computationnels dans la création de systèmes de reconnaissance d’objets efficaces?

Answer 2

-La variabilité des objets
-Leur contexte
-Les conditions d’éclairage
Ceci exige des systèmes capable d’abstraction et de généralisation à partir d’exemples limités, similaire à la capacité humaine d’apprendre et de reconnaitre des objets nouveaux ou peu familiers

Question 3

Comment fait-on pour percevoir un éléphant sur un écran par ex?

Answer 3

-Les éléments locaux et globaux : à partir d’éléments globaux, vision globale
-Organisation rétinotopique

Question 4

Qu’est ce que la théorie des gabarits?

Answer 4

Le système visuel reconnait les objets en faisant correspondre la représentation neuronale de l’image avec une représentation interne de la même forme dans le cerveau
-On aurait un gabarit pour chaque forme/objet, pour chaque A, pour chaque vache
-Pas de tolérance au changement

Question 5

Qu’est ce que la théorie des prototypes par la psychologue Eleanor Rosch?

Answer 5

-Similaire à la théorie des gabarits
-Un membre typique ou moyen d’une catégorie, possédant les caractéristiques les plus représentatives de cette catégorie par exemple la moyenne des chiens existant
-Notre prototype peut changer dynamiquement quand rencontre un nouvel exemplaire d’un chien par ex, on compare les deux et on ajuste notre prototype au besoin
-Les individus classent plus rapidement et plus facilement des objets comme appartenant à une catégorie s’ils sont proches du prototype de cette catégorie

Question 6

Qu’est ce que la théorie des exemplaires par le prof Nosofsky?

Answer 6

-Similaire à la théorie des prototypes, mais pas besoin d’une moyenne
-Les individus classent des objets et des évènements en se basant sur la comparaison avec des exemplaires, banque d’objets dans notre cerveau rencontré dans le passé, objet le plus similaire à l’exemplaire
-Comparaison avec ensemble d’exemplaires, pas un ensemble de prototype (moyenne)

Question 7

Qu’est ce que la théorie de la reconnaissance généralisée?

Answer 7

-Se veut une extension multidimensionnelle de la théorie de détection du signal
-Considère la reconnaissance d’objets comme un processus de décision probabiliste (se crée une distribution des objets et calcule la probabilité)
-Plan cartésien à 3 dimensions. Sur chaque plan, caractéristiques spécifiques, comme fréquence spatiale, orientation

Question 8

Théorie de la reconnaissance généralisée: Indépendance perceptuelle

Answer 8

YES: Pas de corrélation entre genre et expression faciale donc indépendance perceptuelle
NO: Corrélation entre genre et expression donc pas d’indépendance perceptuelle

Question 9

Théorie de la reconnaissance généralisée: Séparabilité perceptuelle

Answer 9

-1 ou plusieurs items
YES: Capable de séparer le stimulus bleu du rouge sur dimension du genre mais pas sur dimension de l’expression
NO: Pas de séparabilité perceptuelle, car pas de relation linéaire entre le genre et les expressions faciales
À revoir **

Question 10

Théorie de la reconnaissance généralisée: Séparabilité décisionnelle

Answer 10

Divise l’espace perceptuel (division linéaire) en région de réponse. Si stimulus tombe dans une région, rapporte certaine réponse

Question 11

Qu’est ce que la théorie de la reconnaissance par composantes par Biederman?

Answer 11

-Soutient que les objets sont reconnus par les identités et les relations de leurs composants
-Géons: les ions géométriques à partir desquels les objets sont construits. 36 géons au total, permet création d’objet à l’infini

Question 12

Qu’est ce qu’un réseau neuronal profond (DNN)?

Answer 12

-Réseaux de neurones à plusieurs niveaux pouvant être entrainés à reconnaitre des objets
-De nombreuses instances d’un objet sont montrées au réseau, avec du feedback
-Au fil du temps, le réseau peut reconnaitre de nouvelles instances de l’objet sur lesquelles il n’a jamais été entrainé (est capable de généraliser)
-Modèles qui permettent pratiquement de faire des tâches
-Essaye de minimiser l’erreur en ajustant le poids qu’on donne au différents neurones (optimisation)
-les derniers DNN rivalisent avec les performances de représentation du cortex IT (chez le singe) sur une tâche de reconnaissance visuelle d’objets

Question 13

Qu’est ce que la théorie des cellules ‘grand-mère’?

Answer 13

-Plusieurs études publiées dans les années 2000 suggèrent certaines évidences pour les cellules grand-mère, notamment celle de Rodrigo Quian Quiroga: Une cellule pour Jennifer Anniston?
-Patients souffrant d’épilepsies, avec électrodes implantés pour trouver foyers d’épilepsie. Ont remarqué qu’un neurone répondait spécifiquement à Jennifer Anniston et répondait même à sa voix.
-Cette théorie dit qu’il y a une cellule pour chaque personne, chaque objet, mais si on tue ce neurone on ne peut plus reconnaitre?? Pas assez de neurones pour la théorie des cellules grand-mère

Question 14

Comment reconnait-on les objets?

Answer 14

-Cellules ganglionnaires rétiniennes et LGN = taches
-Cortex visuel primaire = barres

Question 15

Comment les taches et les barres deviennent-elles des objets et des surfaces?

Answer 15

-De toute évidence, notre cerveau fait quelque chose d’assez sophistiqué au-delà de V1
-Les champs récepteurs des cellules extrastriées (V2, V3 et V4) sont plus sophistiqués que ceux du cortex strié. Ils répondent à des propriétés visuelles importantes pour la perception des objets (ex: pour une frontière données, quel côté fait partie de l’objet et quel côté fait partie de l’arrière plan?)

Question 16

Quels neurones reconnaissent les bordures?

Answer 16

Neurones dans V2 : appartenance des bordures. Attribut de ce qui est la figure et ce qui est le fond
Neurones dans V4 spécialisés à reconnaitre ces bordures, réponses encore plus abstraites que V2
Champs récepteurs dans V1 ne pourrait probablement pas faire de différences entre ces 3 scénarios

Question 17

Qu’est ce que la vision de niveau intermédiaire?

Answer 17

-Une étape vaguement définie du traitement visuel qui intervient après que les caractéristiques de base ont été extraites de l’image (vision de bas niveau) et avant la reconnaissance d’objet et la compréhension de la scène (vision de haut niveau). Donc avant d’avoir attribué une catégorie à un objet
-Implique la perception des bords et des surfaces
-Détermine quelles régions d’une image doivent être regroupées en objets

Question 18

Comment trouve t’on les bords des objets?

Answer 18

-Les cellules du cortex visuel primaire ont de petits champs récepteurs, mais ces cellules ne savent pas différencier les bordures figure-fond
-Les détecteurs de bord informatisés ne sont pas aussi performants que les humains (comme les ordis). Les contrastes les aident

Question 19

Qu’est ce qu’un contour illusoire?

Answer 19

Un côté qui est perçu même si rien ne change d’un côté du contour à l’autre
C’est comme si le système visuel remplissait les trous

Question 19

Qu’est ce que la théorie de la Gestalt?

Answer 19

-Le tout est plus grand que la somme de ses parties
-Opposé à d’autres écoles de pensée, comme le structuralisme (ex théo des géons), qui mettent l’accent sur les éléments de base de la perception
-Un ensemble de règles qui décrivent quand les éléments d’une image apparaîtront comme s’ils étaient regroupés

Question 19

Dans la théorie de la Gestalt, il y a la règle de la bonne continuation, expliquez la:

Answer 19

-Indique que les deux éléments auront tendance à se regrouper s’ils se trouvent sur le même contour
Mais cette règle n’explique pas tout, ne s’applique pas dans toutes les situations

Question 20

2 autres règles de regroupement de la Gestalt, la similarité et la proximité:

Answer 20

Similarité: les éléments similaires ont tendance à se regrouper
Proximité: les objets proches les uns des autres ont tendance à se regrouper
-Parfois la segmentation peut être difficile, car proximité et similarité sont en opposition

Question 20

Qu’est ce que la segmentation et le regroupement des textures?

Answer 20

-Segmentation: découpage d’une image en régions de propriétés de textures communes
-Le regroupement des textures dépend des statistiques des textures dans une région par rapport à une autre

Question 21

Dans la segmentation et le regroupement des textures, il y a la règle du parallélisme et la règle la symétrie:

Answer 21

Parallélisme: les contours parallèles appartiennent probablement au même groupe
Symétrie: les régions symétriques sont plus susceptibles d’être considérées comme un groupe

Question 22

Dans la segmentation et le regroupement des textures, il y a aussi la règle de la région commune et la règle de la connectivité:

Answer 22

Région commune: les éléments sont regroupés s’ils semblent appartenir à la même région plus grande
Connectivité: les éléments auront tendance à se regrouper s’ils sont connectés

Question 23

Qu’est ce que les comités perceptifs de la Gestalt et l’ambiguité?

Answer 23

-Une métaphore du fonctionnement de la perception:
Les comités doivent intégrer les avis contradictoires et parvenir à un consensus
De nombreux principes différents et parfois concurrents sont impliqués dans la perception
-La perception résulte du consensus qui se dégage
-Figure ambigue: un stimulus visuel qui donne lieu à deux ou plusieurs interprétations de son identité ou de sa structure

Question 24

Quelles sont les règles du comité de la Gestalt?

Answer 24

-Respecter la physique et éviter les accidents!
-Les comités perceptifs ont tendance à obéir aux lois de la physique
-Les comités de perception supposent que les points de vue ne sont pas accidentels

Question 25

Qu’est ce qu’un point de vue accidentel?

Answer 25

Une position de visualisation qui produit une certaine régularité dans l’image visuelle qui n’est pas présente dans le monde
ex: gens qui prennent photo avec la tour de pise en angle

Question 26

Qu’est ce que la discrimination figure-fond?

Answer 26

Déterminer quelle partie de l’environnement est la figure de sorte que celle-ci ressort du fond

Question 27

Quels sont les principes de discrimination figure-fond de la Gestalt (5)?

Answer 27

-Entourage: les zones qui peuvent être considérés comme entourées par d’autres ont tendance à être considérés comme des figures
-Taille: La plus petite région est susceptible d’être la figure
-Symétrie: Une région symétrique a tendance à être considérée comme une figure
-Parallélisme: les régions aux contours parallèles ont tendance à être considérés comme des figures
-Mouvement relatif: si une région se déplace devant une autre, la région la plus proche est représentée

Question 28

Qu’est ce qu’une caractéristique non accidentelle? Expliquez les jonctions en T, Y et fléchées

Answer 28

Caractéristique d’un objet qui ne dépend pas de la position de visualisation exacte (ou accidentelle) de l’observateur
-Jonctions en T: indique l’occlusion. Le haut du T est devant et la tige du T est derrière
-Jonctions en Y: Indiquent les coins faisant face à l’observateur
-Jonctions fléchées: indiquent les coins opposés à l’observateur

Question 29

Qu’est ce que l’effet de supériorité globale?

Answer 29

Les propriétés globales de l’objet (entier) priment sur les propriétés locales (des parties) de l’objet

Question 30

Cinq principes de la vision intermédiaire:

Answer 30

1. Rassemblez ce qui devrait être uni (à l’aide des regroupements de la gestalt)
2. Divisez en deux ce qui devrait être divisé en deux (segmentation fond-figure)
3. Utilisez ce que vous savez
4. Évitez les accidents (éviter points de vue accidentels)
5. Rechercher le consensus et éviter l’ambiguïté

Question 31

L’imagerie fonctionnelle peut nous aider à identifier les régions du cerveau qui répondent le mieux à certains stimuli. Qu’est ce que la méthode de soustraction?

Answer 31

Comparaison de l’activité cérébrale mesurée dans deux conditions. La différence entre les deux images peut montrer les régions cérébrales spécifiquement activées par ce processus mental

Question 32

L’imagerie fonctionnelle peut nous aider à identifier les régions du cerveau qui répondent le mieux à certains stimuli. Qu’est ce que la méthode de décodage?

Answer 32

Prenez des scans IRMf d’un participant regardant de nombreuses images de différentes catégories connues. Entrainez un modèle informatique pour reconnaitre l’activité cérébrale de chaque catégorie. Testez ensuite le modèle informatique pour voir s’il peut identifier une image non entraînée en fonction de ce qu’il a appris
-Le modèle informatique fait cela en comparant les patrons d’activation (voxel pattern)

Question 33

Qu’est ce que la théorie des voies ventrales et dorsales?

Answer 33

-Après le cortex extrastrié, le traitement des infos sur les objets est divisé en une voie quoi et une voie ou
-La voie Ou concerne les emplacements et les formes des objets, mais pas leurs noms ou leurs fonctions. Dorsale
-La voie Quoi concerne les noms (identité) et les fonctions des objets, quel que soit leur emplacement. Ventrale

Question 34

En passant de V1 à IT dans la voie quoi, les neurones répondent à des stimuli de plus en plus complexes. Au niveau de V4, les cellules s’intéressent à quels types de stimuli?

Answer 34

Aux stimuli tels que les fans, les spirales et les moulinets
-Il est difficile de savoir exactement ce que les neurones V4 aiment, mais c’est quelque chose de plus compliqué que des taches ou des barres lumineuses

Question 35

Le débat entre les théories localistes et distribuées concerne la manière dont le cerveau traite les infos visuelles. Nomme une preuve pour localisée et une pour distribuée.

Answer 35

-Nancy Kanwisher et d’autres ont identifié des régions cérébrales spécifiques comme la FFA (fusiform face area), spécialisées dans la reconnaissance de visages, soutenant une perspective localiste
-James Haxby et ses collègues proposent un modèle distribué, ou l’info est traité par des réseaux de régions cérébrales interconnectées, comme hIT (humain inferior temporal cortex), impliquées dans la reconnaissance d’objets de manière plus générale

Question 36

Quelles sont les propriétés du champ récepteur des neurones du cortex inféro-temporal?

Answer 36

-Très grands - certains couvrent la moitié du champ visuel
-Ne répondent pas bien aux taches ou aux lignes (détails fins)
-Répondent bien aux stimuli tels que les mains, les visages ou les objets (plus complexes)

Question 37

Qu’est ce que le cortex inférotemporal? Que cela produit t’il s’il est lésé?

Answer 37

-Partie du cortex cérébral dans la partie inférieure du lobe temporal, importante pour la reconnaissance des objets. Une partie de la voie quoi (ventrale)
-S’il est lésé, conduit à des agnosies (incapacité à reconnaitre les objets malgré la capacité de les voir)

Question 38

La reconnaissance d’objet est rapide! Nommez quelques caractéristiques:

Answer 38

-La reconnaissance d’objet se produit en aussi peu que 150 ms. C’est un laps de temps si court qu’il ne peut y avoir bcp de rétroaction des zones cérébrales ultérieures
-Processus ‘feed-forward’: un processus qui effectue un calcul une étape neuronale après l’autre, sans avoir besoin de rétroaction d’une étape ultérieure à une étape antérieure

Question 39

Retour au pseudo-paradoxe de la perception: Si le monde est tel que nous le percevons, le cerveau est tel que nous le percevons. Pourquoi le monde n’est pas tel que nous le percevons?

Answer 39

-40% de l’info qui arrive dans le LGN le quitte pour V1 = 0,04% de l’info de la lumière visible parvient au cortex extrastrié
-Le monde est dans une large mesure à l’intérieur de notre cerveau
-Le monde est tel que nous le percevons, mais le monde est différent pour tous!