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sujet : Un cadre formel pour les réseaux de neurones artificiels appliqués…
sujet : Un cadre formel pour les réseaux de neurones artificiels appliqués à
l’apprentissage automatique profond
Objectif: Proposer un cadre formel fédérateur pour formaliser les structures et les algorithmes requis
Combiner les techniques de l'IDM(Méta modèlisation) et méthodes formelles ( formalisation )
Etat de l'art
un état de l'art sur les travaux réalisés autour de la modélisation et la formalisation des réseaux de neurones artificiels avec une étude comparative en focalisant sur l'apprentissage automatique.
Etape1
Définissez les contours de votre état de l'art
Une question spécifique requiert un tableau
Mon question spécifique "Quels sont les travaux antérieurs sur la modélisation et la formalisation des réseaux de neurones artificiels appliqués à l'apprentissage automatique profond, en mettant l'accent sur les techniques d'IDM et les méthodes formelles ?"
Mots clés : ANN, Deep learning, Méta-modélisation, Méthodes formelles
Etape2
Sélectionner les études à analyser par la méthode du tableau
consiste à sélectionner les études à analyser en effectuant une recherche bibliographique
Interroger différents moteurs de recherche et bases de données spécialisées pour identifier les articles pertinents en lien avec le sujet de recherche et la question scientifique formulée.
Utilisez des mots-clés précis
Utilisez plusieurs sources(les bases de données en ligne, les bibliothèques universitaires, les revues spécialisées, etc)
Utilisez des filtres de recherche(par exemple, article de recherche ou revue systématique)
Évaluez la qualité scientifiqu
Lisez les résumés et les introductions
Etape3
Classer les études sélectionnées
vous pouvez utiliser des critères tels que la date de publication, la qualité de la recherche, la pertinence par rapport à votre sujet, etc.( les articles utiles pour votre sujet)
[3] Gustavo Santos-Garcia & al.”Rewriting Logic using Strategies for Neural Networks: an Implementation in Maude*”, In book: International Symposium on Distributed Computing and Artificial Intelligence 2008 (DCAI 2008) (pp.424-433).
[4] XiaojieGuo & al, “Graph Neural Networks: Graph Transformation“, in book: Graph Neural Networks: Foundations, Frontiers, and Applications 2022 (pp.251-275).
[2] Julien Girard-Satabin. “Verification and validation of Machine Learning techniques.artificial
Intelligence [cs.AI]. Université Paris-Saclay, 2021.
[5] Michael R Berthold and Ingrid Fischer, “Formalizing neural networks using graph transformations”, in proceedings of International Conference on Neural Networks (ICNN'97).
[1] Elisabetta de Maria, Abdorrahim Bahrami, ThibaudL’Yvonnet, Amy Felty, Daniel Gaffé, & al., “On the Use of Formal Methods to Model and Verify Neuronal Archetypes. Frontiers of Computer Science, Springer Verlag, 2021, 16, pp.28.
[6] Thomas Hartmann& al, “Meta-Modelling Meta-Learning”, 2019 ACM/IEEE 22nd International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS)
Etape5
Remplissez votre tableau
Un exemple de remplissage du tableau pour un article :
Auteur(s) | Titre | Année | Journal/Conférence | Objectifs de l'étude | Méthode(s) utilisée(s) | Résultats clés | Limitations | Commentaires et discussions
---|---|---|---|---|---|---|---|---
Smith, J. et al. | "Deep Learning for Image Recognition" | 2018 | IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) | Évaluer l'efficacité des réseaux de neurones profonds pour la reconnaissance d'images. | Réseaux de neurones profonds (CNN) avec des techniques de prétraitement d'image. | Les résultats montrent que les réseaux de neurones profonds surpassent les méthodes traditionnelles pour la reconnaissance d'images. Les réseaux de neurones profonds peuvent également être utilisés pour des tâches telles que la segmentation d'image et la détection d'objet. | Les limitations incluent le besoin d'un grand ensemble de données annotées pour l'apprentissage en profondeur et le temps nécessaire à l'entraînement des modèles. | Cette étude est pertinente pour notre propre travail car nous cherchons également à utiliser des réseaux de neurones profonds pour la reconnaissance d'images dans notre application. Cependant, nous devrons prendre en compte les limitations identifiées dans cette étude lors du développement de notre propre modèle.
Dans cet exemple, nous avons rempli le tableau avec les informations pertinentes pour l'article "Deep Learning for Image Recognition". Nous avons inclus les noms des auteurs, le titre de l'article, l'année de publication, le nom de la conférence où l'article a été publié, les objectifs de l'étude, les méthodes utilisées, les résultats clés et les limitations. Nous avons également ajouté des commentaires et des discussions sur la pertinence de cette étude pour notre propre travail.
Etape4
Définissez le contenu des colonnes de votre tableau
Les colonnes peuvent inclure des informations telles que :
Auteur(s) : les noms des auteurs de l'article
Titre : le titre de l'article
Année : l'année de publication de l'article
Journal/Conférence : le nom du journal ou de la conférence où l'article a été publié
-Objectifs de cette étude
Méthode(s) utilisée(s) : les méthodes utilisées dans l'étude (par exemple, les méthodes formelles, les réseaux de neurones, etc.)
Résultats clés : les résultats clés obtenus dans l'étude
Limitations : les limitations ou les lacunes identifiées dans l'étude
-commentaires et disuccions
Etape6
Rédiger votre synthèse à l'aide de votre tableau
un exemple de synthèse rédigée à partir d'un tableau :
Tableau : État de l'art sur les méthodes de détection de fraude en ligne
| Auteur | Méthode | Avantages | Limitations |
|--------|---------|-----------|-------------|
| Smith et al. (2015) | Analyse des anomalies | Bonne précision | Peut générer des faux positifs |
| Jones et al. (2016) | Réseaux de neurones artificiels | Bonne précision et capacité d'apprentissage automatique | Nécessite une grande quantité de données pour l'entraînement |
| Lee et al. (2017) | Analyse comportementale basée sur les règles | Facile à mettre en œuvre et à comprendre | Peut manquer des fraudes sophistiquées |
Synthèse :
L'état de l'art sur les méthodes de détection de fraude en ligne montre que plusieurs approches ont été utilisées pour résoudre ce problème. L'analyse des anomalies est une méthode courante qui a montré une bonne précision, mais peut générer des faux positifs. Les réseaux de neurones artificiels sont également efficaces pour détecter la fraude en ligne grâce à leur capacité d'apprentissage automatique, mais nécessitent une grande quantité de données pour l'entraînement. Enfin, l'analyse comportementale basée sur les règles est facile à mettre en œuvre et à comprendre, mais peut manquer des fraudes sophistiquées. En conclusion, il n'y a pas de méthode unique qui convient parfaitement à tous les cas, mais plutôt un choix à faire en fonction des avantages et des limites de chaque méthode pour chaque cas particulier.
MétaModèle
1.Structure/Diagrammes de structure ou diagrammes statiques
Diagramme de classes (class diagram)
Diagramme Statique
Montre la structure interne du système
Fournit une représentation abstraite des objets du système qui vont interagir pour réaliser les cas d'utilisations
Permet de modéliser les classes du système et leurs relations indépendamment d'un langage de programmation particulier
Concepts
Attributs
Opérations
Stéréotypes(regrouper les classes)
Associations
Compositions
Qualifiés
Aggrégations
Réflexives
Simple
Relations de Généralisation/ Spécialisation(Héritage)
Diagramme d'objets (object diagram)
Diagramme de composants (component diagram)
Diagramme de déploiement (deployment diagram)
Diagramme des paquets (package diagram)
Diagramme de structure composite (composite structure diagram)
Diagramme de profils (profile diagram)
Diagramme des cas d'utilisation (use-case diagram)
Le premier diagramme du modèle UML
Permet de mieux exprimer les fonctionnalités du sytème
Il se base sur les entretiens avec les clients
Représente la structure des grandes fonctionnalités nécessaires aux utilisateurs du système
Intérêts dece diag
Utilisés par les utlisateurs finaux pour exprimer leur attentes et leurs besoins
C'est un excellent outil qui va peremettre de contacter avec l'utilisateur finaaux
Un très bon outil pour les communications
Constituent une base pour les tests fonctionnels
Eléments du diag des CU
Frontière du système
Schématiser par une rectangle
Acteur
Entité extérieur à système et qui à interagit avec le système
C'est un rôle, pas une personne physique
Les acteurs peuvent être:-Utilisateurs du systèmes / Des logiciels /des systèmes informatiques externes
2 types d'acteurs
Acteurs principaux
Utilise le système directement ( Retirer argent)
Tous qui est acteur principale on le met à gauche du système
Acteurs secondaires
Pas utiliser directement le système, mais il va participer chaque fois qu'n besoin de lui( pour retirer argent nous avons besoins de système de votre banque)
Tous qui est acteur secondaire on le met à droite du système
Cas d'utilisation
C'est un service/ fonctionnalité du système
Tous qui est à l'intérieur de ce système en train de développer et tous qui est extérieur c'est l'environnement de notre système ( acteurs/systèmes/..)
Relations
Relations entre acteurs
Une seule type de relation : Généralisation (Heritage)
Relations entre cas d'utilisations
Inclusion "Include"
Exeple : A include B ca veut dire que A toujours contient B/ exple: pour passer commande il faut obligatoirement s'authentifier dans un système / et le sens de flèche vers cas d'utilisation inclus
"Extension" Extend
Exple: B extend A ca veut dire on va faire A mais B on peut le faire comme on peut le pas faire(pas obligation) Exple: B "Consulter articles"
<---- Passer commandes "A" /et le sens de flèche vers cas d'utilisation de base
Généralisation Héritage entre 2 cas d'utilisations ( il va hériter tous les relations de cas d'utilisation héritée)
2.Comportement | (behavior diagrams)
Diagramme états-transitions (state machine diagram)
Diagramme d'activité (activity diagram)
Concepts
Départ et Fin
Acions
Transitions
Normal
Convergence
Itérations
Parallélisme(Fork)
Synchronisation (Join)
Activité
Object Node (flux d'objet)
Fin Locale
Evénements
Partitions (Swimlanes)
shématiser un objet avec un rectangle
schématiser un événement en flux
Aspect dynamique
Modéliser un processus métier/ use case
3.Diagrammes d'interaction ou diagrammes dynamiques
Diagramme de communication (communication diagram)
Diagramme global d'interaction (interaction overview diagram)
Diagramme de séquence (sequence diagram)
Diagramme de temps (timing diagram)
Enchainement entre les Diagrammes UML - Organisation de Projet de Modélistion UML
Conception/Logiciel
Diagrammes de classes logiciel( à partir de cela on peut générer le code et le BD)
Diagrammes de séquence( trouver les objets que nous l'utilisons pour notre app)
Diagrammes de communication
Metier
Diagrammes d'activités ( décrire le processus métier de système)
Diagramme de cas d'utilisation métier ((business use case)
cas d'utilisation pour processus métier ( exemple processus 1/ processus2)
donc pour chaque processus je peux ajouter un diag d'activité
Analyse
Analyse de sytème + Structure de Système
Diagramme de classes d'Analyse
Diagrammes de séquence pour décrire le traitement de système
Diagramme d'Etat Transition pour des objets de système
Physique/Réalisation
Diagramme de composant
Diagramme de déploiement
Besoins
Diagrammes de Cas d'utlisation (Générale et Détaillées)