Séance de cours

Apprentissage Bio-Inspiré: Réseaux Neuraux, Algorithmes Génétiques

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Dans cours

CS-330: Intelligence artificielle

Introduction aux techniques de l'Intelligence Artificielle, complémentée par des exercices de programmation qui montrent les algorithmes et des exemples de leur application à des problèmes pratiques. ...

Description

Cette séance de cours porte sur les techniques d'apprentissage d'inspiration biologique telles que les réseaux neuronaux artificiels et les algorithmes génétiques, qui imitent les processus biologiques pour simplifier les modèles. Les sujets abordés comprennent la structure du réseau neuronal, les fonctions d'activation, les méthodes de formation comme la rétropropagation et les applications pratiques de l'apprentissage profond. L'instructeur explique comment les algorithmes génétiques optimisent les solutions par mutation et combinaison, et comment l'apprentissage par découverte peut générer de nouvelles connaissances. La séance de cours explore également les défis et l'imprévisibilité de l'apprentissage profond, l'importance de la diversité dans les algorithmes génétiques, et l'utilisation de la méta-heuristique pour modifier l'heuristique pour une meilleure performance.

Enseignant·e

Boi Faltings

Professor Faltings joined EPFL in 1987 as professor of Artificial Intelligence. He holds a PhD degree from the University of Illinois at Urbana-Champaign, and a diploma from the ETHZ. His research has spanned different areas of intelligent systems linked to model-based reasoning. In particular, he has contributed to qualitative spatial reasoning, case-based reasoning (especially for design problems), constraint satisfaction for design and logistics problems, multi-agent systems, and intelligent user interfaces. His current work is oriented towards multi-agent systems and social computing, using concepts of game theory, constraint optimization and machine learning. In 1999, Professor Faltings co-founded Iconomic Systems, a company that developed a new agent-based paradigm for travel e-commerce. He has since co-founded 5 other startup companies and advised several others. Prof. Faltings has published more than 150 refereed papers on his work, and participates regularly in program committees of all major conferences in the field. He has served as associate editor of of the major journals, including the Journal of Artificial Intelligence Research (JAIR) and the Artificial Intelligence Journal. From 1996 to 1998, he served as head of the computer science department.

Source officielle

Proximité ontologique

Information engineering

Apprentissage automatique: Réseau de neurones artificiels

Concepts associés (32)

Algorithme génétique

Les algorithmes génétiques appartiennent à la famille des algorithmes évolutionnistes. Leur but est d'obtenir une solution approchée à un problème d'optimisation, lorsqu'il n'existe pas de méthode exacte (ou que la solution est inconnue) pour le résoudre en un temps raisonnable. Les algorithmes génétiques utilisent la notion de sélection naturelle et l'appliquent à une population de solutions potentielles au problème donné.

Intelligence artificielle

vignette|redresse=0.8|Les assistants personnels intelligents sont l'une des applications concrètes de l'intelligence artificielle dans les années 2010. L'intelligence artificielle (IA) est un ensemble de théories et de techniques visant à réaliser des machines capables de simuler l'intelligence humaine. Souvent classée dans le groupe des mathématiques et des sciences cognitives, elle fait appel à la neurobiologie computationnelle (particulièrement aux réseaux neuronaux) et à la logique mathématique (partie des mathématiques et de la philosophie).

Neurone formel

thumb|Représentation d'un neurone formel (ou logique). Un neurone formel, parfois appelé neurone de McCulloch-Pitts, est une représentation mathématique et informatique d'un neurone biologique. Le neurone formel possède généralement plusieurs entrées et une sortie qui correspondent respectivement aux dendrites et au cône d'émergence du neurone biologique (point de départ de l'axone). Les actions excitatrices et inhibitrices des synapses sont représentées, la plupart du temps, par des coefficients numériques (les poids synaptiques) associés aux entrées.

Algorithme mémétique

Les algorithmes mémétiques appartiennent à la famille des algorithmes évolutionnistes. Leur but est d'obtenir une solution approchée à un problème d'optimisation, lorsqu'il n'existe pas de méthode de résolution pour résoudre le problème de manière exacte en un temps raisonnable. Les algorithmes mémétiques sont nés d'une hybridation entre les algorithmes génétiques et les algorithmes de recherche locale. Ils utilisent le même processus de résolution que les algorithmes génétiques mais utilisent un opérateur de recherche locale après celui de mutation.

Algorithme évolutionniste

vignette|redresse=1.2|Un algorithme évolutionnaire utilise itérativement des opérateurs de sélections (en bleu) et de variation (en jaune). i : initialisation, f(X) : évaluation, ? : critère d'arrêt, Se : sélection, Cr : croisement, Mu : mutation, Re : remplacement, X* : optimum. Les algorithmes évolutionnistes ou algorithmes évolutionnaires (evolutionary algorithms en anglais), sont une famille d'algorithmes dont le principe s'inspire de la théorie de l'évolution pour résoudre des problèmes divers.

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Séances de cours associées (64)

Réseaux neuronaux : formation et activation

Explore les réseaux neuronaux, les fonctions d'activation, la rétropropagation et l'implémentation de PyTorch.

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