Séance de cours

Réseaux neuronaux d'avant-garde : fonctions d'activation et rétropropagation

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Dans cours

EE-566: Adaptation and learning

In this course, students learn to design and master algorithms and core concepts related to inference and learning from data and the foundations of adaptation and learning theories with applications.

Description

Cette séance de cours couvre les bases des réseaux neuronaux de feedforward, en se concentrant sur les fonctions d'activation comme le sigmoïde, le tanh et le redresseur, ainsi que l'algorithme de rétropropagation. Il explique les limites des surfaces de séparation linéaire et introduit des méthodes puissantes pour la séparation non linéaire, telles que les méthodes du noyau et les réseaux neuronaux d'alimentation. La séance de cours aborde également les défis de la formation des réseaux neuraux, y compris le problème de l'UTR mourant et les avantages de l'utilisation de fonctions d'activation comme l'UTR. Il se termine par une explication détaillée de l'algorithme de rétropropagation pour la formation des réseaux neuronaux.

Enseignant·e

Ali H. Sayed

Ali H. Sayed est doyen de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur (STI) de l'EPFL, en Suisse, où il dirige également le laboratoire de systèmes adaptatifs. Il a également été professeur émérite et président du département d'ingénierie électrique de l'UCLA. Il est reconnu comme un chercheur hautement cité et est membre de la US National Academy of Engineering. Il est également membre de l'Académie mondiale des sciences et a été président de l'IEEE Signal Processing Society en 2018 et 2019. Le professeur Sayed est auteur et co-auteur de plus de 570 publications et de six monographies. Ses recherches portent sur plusieurs domaines, dont les théories d'adaptation et d'apprentissage, les sciences des données et des réseaux, l'inférence statistique et les systèmes multi-agents, entre autres. Ses travaux ont été récompensés par plusieurs prix importants, notamment le prix Fourier de l'IEEE (2022), le prix de la société Norbert Wiener (2020) et le prix de l'éducation (2015) de la société de traitement des signaux de l'IEEE, le prix Papoulis (2014) de l'Association européenne de traitement des signaux, le Meritorious Service Award (2013) et le prix de la réalisation technique (2012) de la société de traitement des signaux de l'IEEE, le prix Terman (2005) de la société américaine de formation des ingénieurs, le prix de conférencier émérite (2005) de la société de traitement des signaux de l'IEEE, le prix Koweït (2003) et le prix Donald G. Fink (1996) de l'IEEE. Ses publications ont été récompensées par plusieurs prix du meilleur article de l'IEEE (2002, 2005, 2012, 2014) et de l'EURASIP (2015). Pour finir, Ali H. Sayed est aussi membre de l'IEEE, d'EURASIP et de l'American Association for the Advancement of Science (AAAS), l'éditeur de la revue Science.

Source officielle

Proximité ontologique

Information engineering

Apprentissage automatique: Réseau de neurones artificiels

Concepts associés (32)

Réseau de neurones récurrents

Un réseau de neurones récurrents (RNN pour recurrent neural network en anglais) est un réseau de neurones artificiels présentant des connexions récurrentes. Un réseau de neurones récurrents est constitué d'unités (neurones) interconnectées interagissant non-linéairement et pour lequel il existe au moins un cycle dans la structure. Les unités sont reliées par des arcs (synapses) qui possèdent un poids. La sortie d'un neurone est une combinaison non linéaire de ses entrées.

Réseau de neurones artificiels

Un réseau de neurones artificiels, ou réseau neuronal artificiel, est un système dont la conception est à l'origine schématiquement inspirée du fonctionnement des neurones biologiques, et qui par la suite s'est rapproché des méthodes statistiques. Les réseaux de neurones sont généralement optimisés par des méthodes d'apprentissage de type probabiliste, en particulier bayésien.

Redresseur (réseaux neuronaux)

vignette|Graphique de la fonction Unité Linéaire Rectifiée En mathématiques, la fonction Unité Linéaire Rectifiée (ou ReLU pour Rectified Linear Unit) est définie par : pour tout réel Elle est fréquemment utilisée comme fonction d'activation dans le contexte du réseau de neurones artificiels pour sa simplicité de calcul, en particulier de sa dérivée. Un désavantage de la fonction ReLU est que sa dérivée devient nulle lorsque l'entrée est négative ce qui peut empêcher la rétropropagation du gradient.

Types of artificial neural networks

There are many types of artificial neural networks (ANN). Artificial neural networks are computational models inspired by biological neural networks, and are used to approximate functions that are generally unknown. Particularly, they are inspired by the behaviour of neurons and the electrical signals they convey between input (such as from the eyes or nerve endings in the hand), processing, and output from the brain (such as reacting to light, touch, or heat). The way neurons semantically communicate is an area of ongoing research.

Modèle OSI

Le modèle OSI (de l'anglais Open Systems Interconnection) est une norme de communication, en réseau, de tous les systèmes informatiques. C'est un modèle de communications entre ordinateurs proposé par l'ISO (Organisation internationale de normalisation) qui décrit les fonctionnalités nécessaires à la communication et l'organisation de ces fonctions.

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Introduit un apprentissage profond, de la régression logistique aux réseaux neuraux, soulignant la nécessité de traiter des données non linéairement séparables.

Deep Learning : réseaux neuronaux convolutifs

Couvre les réseaux neuronaux convolutifs, les architectures standard, les techniques de formation et les exemples contradictoires en apprentissage profond.

Réseaux neuronaux : apprentissage multicouche

Couvre les fondamentaux des réseaux neuronaux multicouches et de l'apprentissage profond, y compris la propagation arrière et les architectures réseau comme LeNet, AlexNet et VGG-16.

Deep Learning

Couvre les bases de l'apprentissage profond, y compris les représentations de données, le sac de mots, le prétraitement des données, les réseaux de neurones artificiels et les réseaux de neurones convolutifs.

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Réseau de neurones artificiels

Redresseur (réseaux neuronaux)

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