MISE EN PLACE DUN APPRENTISSAGE DE METRIQUE POUR DU CLUSTERING SEMI SUPERVISE INTERACTIF DIMAGES

UNIVERSITE NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL VŨ VIẾT MINH MISE EN PLACE D'UN APPRENTISSAGE DE METRIQUE POUR DU CLUSTERING SEMI-SUPERVISE INTERACTIF D'IMAGES THIẾT LẬP MỘT THUẬT TOÁN HỌC TỰ ĐỘNG CÁC CHỈ SỐ PHỤC VỤ CHO PHÂN LOẠI ẢNH TỰ ĐỘNG VÀ TƯƠNG TÁC MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE HANOI – 2015 UNIVERSITE NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL VŨ VIẾT MINH MISE EN PLACE D'UN APPRENTISSAGE DE METRIQUE POUR DU CLUSTERING SEMI-SUPERVISE INTERACTIF D'IMAGES THIẾT LẬP MỘT THUẬT TOÁN HỌC TỰ ĐỘNG CÁC CHỈ SỐ PHỤC VỤ CHO PHÂN LOẠI ẢNH TỰ ĐỘNG VÀ TƯƠNG TÁC Spécialité: Systèmes Intelligents Multimédia Code: Programme pilote MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE Sous la direction de: Mme Muriel Visani, Maître de Conférences HDR, Laboratoire L3i - Département Informatique, Université de La Rochelle HANOI – 2015 ATTESTATION SUR L’HONNEUR J’atteste sur l’honneur que ce mémoire a été réalisé par moi-même et que les données et les résultats qui y sont présentés sont exacts et n’ont jamais été publiés ailleurs La source des informations citées dans ce mémoire a été bien précisée LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Các thông tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Signature de l’étudiant ❚❛❜❧❡ ❞❡s ♠❛t✐èr❡s ❚❛❜❧❡ ❞❡s ✜❣✉r❡s ✐✐✐ ▲✐st❡ ❞❡ ❚❛❜❧❡❛✉① ✐✈ ✶ ■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ✶ ✷ ❈❧✉st❡r✐♥❣ s❡♠✐✲s✉♣❡r✈✐sé ✐♥t❡r❛❝t✐❢ ✐♥❝ré♠❡♥t❛❧ ✹ ✶✳✶ ✶✳✷ ✷✳✶ ✷✳✷ ✷✳✸ ✷✳✹ Pr♦❜❧é♠❛t✐q✉❡ ❡t ▼♦t✐✈❛t✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❖❜❥❡❝t✐❢s ❡t Pr✐♥❝✐♣❛❧❡s ❈♦♥tr✐❜✉t✐♦♥s ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ■♥tr♦❞✉❝t✐♦♥ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ❈❧✉st❡r✐♥❣ ♥♦♥✲s✉♣❡r✈✐sé ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✷✳✷✳✶ ❉✐✛ér❡♥ts t②♣❡s ❞❡ ♠ét❤♦❞❡s ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✷✳✷✳✷ Prés❡♥t❛t✐♦♥ ❞❡s ♠ét❤♦❞❡s ❞❡ ❝❧✉st❡r✐♥❣ ♥♦♥✲s✉♣❡r✈✐sé ✉t✐❧✐sé❡s ❈❧✉st❡r✐♥❣ s❡♠✐✲s✉♣❡r✈✐sé ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ 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homogeneity + completeness ✭❇✳✶✮ ➱t❛♥t ❞♦♥♥é c ❝❧❛ss❡s ❛✈❡❝ ❞❡s ✈ér✐tés t❡rr❛✐♥s ❡t k ❝❧✉st❡rs tr♦✉✈és ♣❛r ✉♥ ❛❧❣♦✲ r✐t❤♠❡ ❞❡ ❝❧✉st❡r✐♥❣✳ ❖♥ ❝♦♥str✉✐t ❞✬❛❜♦r❞ ✉♥❡ ♠❛tr✐❝❡ ❞❡ ❝♦♥❢✉s✐♦♥ ✭❛✈❡❝ ❞❡s é❧é♠❡♥ts nij ✮ q✉✐ ❝♦♠♣r❡♥❞ c ❧✐❣♥❡s ❡t k ❝♦❧♦♥♥❡s✳ ❙✐ ✉♥ ♣♦✐♥t ❞❡ ❞♦♥♥é❡ ❞❡ ❧❛ ❝❧❛ss❡ i ❡st ♠✐s ❞❛♥s ❧❡ ❝❧✉st❡r j ✱ ♦♥ ❛✉❣♠❡♥t ❧❛ ✈❛❧❡✉r ❞❡ nij ♣❛r ✶✳ ❈❡tt❡ ♠❛tr✐❝❡ ❡st ✉t✐❧✐sé❡ ♣♦✉r ❝❛❧❝✉❧❡r ❧❡s ❞❡✉① ❝♦♠♣♦s❛♥t❡s ❞❡ ❧❛ ❱▼❡s✉r❡✳ ❆✜♥ ❞❡ s❛t✐s❢❛✐r❡ ❧❡s ❝r✐tèr❡s ❞✬❤♦♠♦❣é♥é✐té✱ ✉♥ ❛❧❣♦r✐t❤♠❡ ❞❡ ❝❧✉st❡r✐♥❣ ❞♦✐t ❛ttr✐❜✉❡r ✉♥✐q✉❡♠❡♥t ❧❡s ♣♦✐♥ts ❞❡ ❞♦♥♥é❡s q✉✐ s♦♥t ♠❡♠❜r❡s ❞✬✉♥❡ s❡✉❧❡ ❝❧❛ss❡ ✉♥ s❡✉❧ ❝❧✉st❡r✳ ❖♥ ♣❡✉t ❞ét❡r♠✐♥❡r ❧❛ ♣r♦①✐♠✐té ❡♥tr❡ ❧❛ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ❡♥ ❝❧✉st❡rs ❡t ❧❛ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ✐❞é❛❧❡ ✭❞❡s ❝❧❛ss❡s ❞❡ ❧❛ ✈ér✐té t❡rr❛✐♥✮ ❡♥ ❡①❛♠✐♥❛♥t ❧✬❡♥tr♦♣✐❡ ❞❡ ❧❛ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ❝♦♥❞✐t✐♦♥♥❡❧❧❡ ❞❡s ❝❧❛ss❡s ❞♦♥♥é❡s s❛❝❤❛♥t ❧❡s ❝❧✉st❡rs tr♦✉✈és✳ ❉❛♥s ❧❡ ❝❛s ♣❛r❢❛✐t❡♠❡♥t ❤♦♠♦❣è♥❡✱ ❝❡tt❡ ✈❛❧❡✉r✱ H(C|K)✱ ❡st ✵✳ homogeneity = − H(C|K) H(C) ✭❇✳✷✮ ♦ù H(C|K) ❡st ❧✬❡♥tr♦♣✐❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥♥❡❧❧❡ ❞❡ ❧❛ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ❞❡ ❝❧❛ss❡s s❛❝❤❛♥t ❧❡s ❝❧✉st❡rs tr♦✉✈és ✿ k c H(C|K) = − j=1 i=1 ✺✺ nij log N nij c i=1 nij ✭❇✳✸✮ ▼❡s✉r❡s ❞❡ q✉❛❧✐té ❞❡ ❝❧✉st❡r✐♥❣ ✺✻ ❡t H(C) ❡t ❧✬❡♥tr♦♣✐❡ ❞❡s ❝❧❛ss❡s ✿ k j=1 nij c H(C) = − N i=1 log k j=1 nij N ✭❇✳✹✮ ❙②♠étr✐q✉❡♠❡♥t✱ ❛✜♥ ❞❡ s❛t✐s❢❛✐r❡ ❧❡s ❝r✐tèr❡s ❞❡ ❧❛ ❝♦♠♣❛❝✐té✱ ✉♥ ❛❧❣♦r✐t❤♠❡ ❞❡ ❝❧✉st❡r✐♥❣ ❞♦✐t ❛✛❡❝t❡r t♦✉t ❧✬❡♥s❡♠❜❧❡ ❞❡s ♣♦✐♥ts q✉✐ s♦♥t ♠❡♠❜r❡s ❞✬✉♥❡ s❡✉❧❡ ❝❧❛ss❡ ✉♥ s❡✉❧ ❝❧✉st❡r✳ ❖♥ ♣❡✉t é✈❛❧✉❡r ❝❡ ❞❡❣ré ❡♥ ❝❛❧❝✉❧❛♥t ❧✬❡♥tr♦♣✐❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥♥❡❧❧❡ ❞❡s ❝❧✉st❡rs tr♦✉✈és s❛❝❤❛♥t ❧❡s ❝❧❛ss❡s ❞❡s ♣♦✐♥ts ❞❡ ❞♦♥♥é❡s✱ H(K|C)✳ ❉❛♥s ❧❡ ❝❛s ♣❛r❢❛✐t❡♠❡♥t ❝♦♠♣❧❡t✱ H(K|C) = 0✳ completeness = − H(K|C) H(K) ✭❇✳✺✮ ♦ù H(K|C) ❡st ❧✬❡♥tr♦♣✐❡ ❝♦♥❞✐t✐♦♥♥❡❧❧❡ ❞❡ ❧❛ ❞✐str✐❜✉t✐♦♥ ❞❡ ❝❧✉st❡rs s❛❝❤❛♥t ❧❡s ❝❧❛ss❡s ❞♦♥♥é❡s ✿ c k H(K|C) = − i=1 j=1 nij log N nij k j=1 nij ✭❇✳✻✮ ❡t H(K) ❡st ❧✬❡♥tr♦♣✐❡ ❞❡s ❝❧✉st❡rs tr♦✉✈és ✿ k H(K) = − j=1 c i=1 nij N log c i=1 nij N ✭❇✳✼✮ ❆♥♥❡①❡ ❈ ❘és✉❧t❛t ❡①♣ér✐♠❡♥t❛❧ ❞❡ ❧✬❛❧❣♦r✐t❤♠❡ ▼P❈❑▼❡❛♥s ▲❛ ✜❣✉r❡ ❈✳✶ ♠♦♥tr❡ ❧❡ rés✉❧t❛t ❞❡ ▼P❈❑▼❡❛♥s✱ ❛♣♣❧✐q✉é s✉r ❧❛ ❜❛s❡ ❲❛♥❣✳ ▲❡s ❝♦♥tr❛✐♥t❡s ♣❛r ♣❛✐r❡s ❡♥tr❡ ✐♠❛❣❡s s♦♥t ❣é♥éré❡s ❛✉t♦♠❛t✐q✉❡♠❡♥t ♣❛rt✐r ❞❡ ❧❛ ✈ér✐té t❡rr❛✐♥✱ s❛♥s ✐♥t❡r✈❡♥t✐♦♥ ❞❡ ❧✬✉t✐❧✐s❛t❡✉r✳ ▲✬❡①♣ér✐♠❡♥t❛t✐♦♥ ❡st ❡①é❝✉té❡ ❞❛♥s ✾✺ ❢♦✐s ✐♥❞é♣❡♥❞❛♥t❡s✳ ❈❤❛q✉❡ ❢♦✐s✱ ✉♥ ❞✐✛ér❡♥t ❡♥s❡♠❜❧❡ ❞❡ ❝♦♥tr❛✐♥t❡s ♣❛r ♣❛✐r❡s ❡♥tr❡ ✐♠❛❣❡s ❡st ✉t✐❧✐sé✳ ▲✬❛①❡ ✈❡rt✐❝❛❧ ❡st ❧❛ ♣❡r❢♦r♠❛♥❝❡ ♠❡s✉ré❡ ♣❛r ❧❛ ❱▼❡s✉r❡✱ ▲✬❛①❡ ❤♦r✐③♦♥t❛❧ ❡st ❧❡ ♥♦♠❜r❡ ❞❡ ❝♦♥tr❛✐♥t❡s✳ ❖♥ tr♦✉✈❡ q✉❡ ❧❛ ♣❡r❢♦r♠❛♥❝❡ ❛✉❣♠❡♥t❡ s❡❧♦♥ ❧❡ ♥♦♠❜r❡ ❞❡ ❝♦♥tr❛✐♥t❡s ❞♦♥♥é❡s✳ ❋✐❣✉r❡ ❈✳✶✿ ▲✬❛❧❣♦r✐t❤♠❡ ▼P❈❑▼❡❛♥s ❛♣♣❧✐q✉é s✉r ❧❛ ❜❛s❡ ❲❛♥❣ ❛✈❡❝ ❞❡s ❝♦♥tr❛✐♥t❡s ♣❛r ♣❛✐r❡s ❡♥tr❡ ✐♠❛❣❡s ✺✼ ❆♥♥❡①❡ ❉ ❘és✉❧t❛ts ❞ét❛✐❧❧és ❞❡ q✉❡❧q✉❡s ♠ét❤♦❞❡s ❞✬❛♣♣r❡♥t✐ss❛❣❡ ❞❡ ♠étr✐q✉❡ ▲❡s rés✉❧t❛ts ❞ét❛✐❧❧és ♣♦✉r q✉❡❧q✉❡s ♠ét❤♦❞❡s ❞✬❛♣♣r❡♥t✐s✲ s❛❣❡ ❞❡ ♠étr✐q✉❡ ♣ré❝✐sé❡s ❱♦✐r ❋✐❣✉r❡ ❉✳✶ ❈♦♠♣❛r❛✐s♦♥ ❧❛ ♠ét❤♦❞❡ ❇❛s❡❧✐♥❡ ❡t ❧❡s ♠ét❤♦❞❡s ❞✬❛♣♣r❡♥✲ t✐ss❛❣❡ ❞❡ ♠étr✐q✉❡ ▲✬❛♣♣r❡♥t✐ss❛❣❡ ❞❡ ♠étr✐q✉❡ ❛✈❡❝ ❧✬❛♣♣r♦❝❤❡ ❣❧♦❜❛❧❡ ❱♦✐r ❋✐❣✉r❡ ❉✳✷ ▲✬❛♣♣r❡♥t✐ss❛❣❡ ❞❡ ♠étr✐q✉❡ ❛✈❡❝ ❧✬❛♣♣r♦❝❤❡ ❧♦❝❛❧❡ ❱♦✐r ❋✐❣✉r❡ ❉✳✸ ✺✽ ❘és✉❧t❛ts ❞ét❛✐❧❧és ❞❡ q✉❡❧q✉❡s 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