Sélection semi-supervisée d'attributs : application à la classification de textures couleur

Semi-supervised feature selection : application to color texture classification

• Auteur / Autrice : Mariam Kalakech
• Direction : Ludovic Macaire, Denis Hamad, Philippe Biela
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et Informatique Industrielle
• Date : Soutenance le 08/07/2011
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contraintes (intelligence artificielle)

Rang et sélection (statistique)

Traitement d'images -- Techniques numériques

Apprentissage automatique

Analyse des données

Mots clés libres

Images -- Textures -- Classification

Sélection semi-supervisée d'attributs

Résumé

Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons à la sélection des attributs en s'appuyant sur la théorie des graphes dans les différents contextes d'apprentissage non supervisé, semi-supervisé et supervisé. En particulier, nous nous intéressons aux scores de classement d'attributs basés sur des contraintes must-link et cannot-link. En effet, ces contraintes sont faciles à obtenir dans le cadre des applications réelles. Elles nécessitent juste de formuler pour deux données si elles se ressemblent et donc doivent être regroupées ensemble ou non, sans requérir d'informations détaillées sur les classes à retrouver. Les scores de contraintes ont montré de bonnes performances pour la sélection semi-supervisée des attributs. Cependant, ils sont fortement dépendants du sous-ensemble de contraintes disponibles. Nous proposons alors un score qui utilise à la fois l'ensemble des contraintes disponibles et les propriétés locales des données non contraintes. Des expériences réalisées sur des bases de données artificielles et réelles montrent que ce nouveau score est moins dépendant de l'ensemble de contraintes disponibles que les scores existants tout en atteignant des performances de classification similaires. La sélection semi-supervisée d'attributs a également été appliquée avec succès à la classification de textures couleur. En effet, parmi les nombreux attributs de texture pouvant être extraits des images couleur, il est nécessaire de sélectionner les plus pertinents afin d'améliorer la qualité de classification.

Within the framework of this thesis, we are interested in feature selection methods based on graph theory in different unsupervised, semi-supervised and supervised learning contexts. We are particularly interested in the feature ranking scores based on must-link et cannot-link constraints. Indeed, these constraints are easy to be obtained on real applications. They just require to formalize for two data samples if they are similar and then must be grouped together or not, without detailed information on the classes to be found. Constraint scores have shown good performances for semi-supervised feature selection. However, these scores strongly depend on the given must-link and cannot-link subsets built by the user. We propose then a new semi-supervised constraint scores that uses both pairwise constraints and local properties of the unconstrained data. Experiments on artificial and real databases show that this new score is less sensitive to the given constraints than the previous scores while providing similar performances. Semi supervised feature selection was also successfully applied to the color texture classification. Indeed, among many texture features which can be extracted from the color images, it is necessary to select the most relevant ones to improve the quality of classification.