chapitre9 - Chapitre 9 Architectures ART Les architectures...

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Unformatted text preview: Chapitre 9 Architectures ART Les architectures ART 1 sont issues des travaux de Stephen Grossberg et Gail Carpenter. Elles sont basees sur une theorie dinspiration biologique 2 assez complexe sur laquelle nous ninsis- terons pas. Elles se manifestent par differentes implantations specifiques dont celles nommees ART1 , ART2 , ART3 , fuzzy ART , ARTmap , fuzzy ARTmap , etc. Larchitecture ART1 3 poss`ede la particularite de naccepter que des entrees binaires, alors que le ART2 4 accepte des entrees continues en incorporant aux mecanismes du ART1 differentes operations complexes de normalisation. Quant au ART3 5 , il developpe le ART2 davantage en lui ajoutant un nouveau mecanisme de reinitialisation biologiquement inspire. Ces trois architectures utilisent toutes un processus dapprentissage non supervise. Dans ce chapitre, nous allons nous concentrer sur une quatri`eme architecture, egalement non supervisee, nommee fuzzy ART 6 , qui poss`ede la relative simplicite du ART1 tout en offrant la capacite du ART2 `a traiter des entrees continues. Nous aborderons ensuite une des versions supervisees des architectures ART : le fuzzy ART- map 7 qui permet non seulement un apprentissage supervise, mais egalement un apprentissage incremental des connaissances, cest-`a-dire un apprentissage o`u tous les stimuli ne sont pas neces- sairement disponibles en tout temps. Ainsi, on peut par exemple apprendre avec un premier sous- ensemble de stimuli, puis mettre ce dernier de cote et poursuivre lapprentissage avec un autre sous- ensemble sans que les connaissances acquises precedemment soient oubliees par le reseau. Ceci nest tout simplement pas possible avec dautres architectures neuronales comme, par exemple, le 1 En anglais : Adaptive Resonance Theory . 2 S. Grossberg, Studies of Mind and Brain , Boston : D. Reidel Publishing Co., 1982. 3 G.A. Carpenter et S. Grossberg, A Massively Parallel Architecture for a Self-Organizing Neural Pattern Recog- nition Machine , Computer Vision, Graphics, and Image Processing , vol. 37, p. 54-115, 1987. 4 G.A. Carpenter et S. Grossberg, ART2 : Self-Organization of Stable Category Recognition Codes for Analog Input Patterns , Applied Optics , vol. 26, no. 23, p. 4919-4930, 1987. 5 G.A. Carpenter et S. Grossberg, ART3 : Hierarchical Search using Chemical Transmitters in Self-Organizing Pattern Recognition Architectures , Neural Networks, vol. 3, no. 23, p. 129-152, 1990. 6 G.A. Carpenter, S. Grossberg et D.B. Rosen, Fuzzy ART : Fast Stable Learning and Categorization of Analog Patterns by Adaptive Resonance Theory , Neural Networks, vol. 4, p. 759-771, 1991....
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