Introduction à l'apprentissage machine
- Responsable de l'UE : Catherine ACHARD (catherine.achard@sorbonne-universite.fr)
- Code UE : UM4RBI10-IntroML
- Volumes horaires / étu : 14 h Cours, h TD, 14 h TP
- Nombre de crédits de l'UE/EC : 3 ECTS
- Parcours-type :
- Semestre où l'enseignement est proposé : S1 S2 S3 S4
- Langue d'enseignement : Français Anglais
- Public concerné : Département SDI Autre (préciser) :
- Localisation : Campus PMC Autre (préciser) :
Thématique
Cette UE introduit les concepts et méthodes de l'apprentissage machine. L'enseignement vise à donner aux étudiants la maitrise technique et méthodologique de l'intégralité d'un problème d'apprentissage : depuis l'acquisition et la préparation de données, l'apprentissage d'un modèle, jusqu'à l'évaluation des modèles et l'interprétation des résulats issus de cette évaluation.
Mots-clés : Apprentissage machine. Problèmes de régression et de classification. Apprentissage supervisé et non-supervisé. ACP. KPPV. Random forest. Classification bayésienne. SVM. Réseaux de neurones. Préparation de données. Méthodologie d'évaluation.
Prérequis
Afin de suivre cette UE, doivent être acquis précédemment :
- Mathématiques : algèbre linéaire, analyse vectorielle et matricielle, fonctions de plusieurs variables
- Informatique : programmation (sous Python : numpy, etc...), algorithmie
Acquis d'apprentissage visés (AAV)
À l'issue de cette UE, les étudiantes ou étudiants seront capables de :
- Analyser un problème : Identifier le paradigme adapté à la tâche et aux données
- Analyser un problème : Choisir un algorithme adapté à la tâche, aux données, et aux ressources
- Conception : Dimensionner un modèle
- Conception : Spécifier les méta-paramètres pour optimiser l’apprentissage des paramètres d'un modèle
- Mise en œuvre : Utiliser les environnements de conception avancés dédiés à l’apprentissage profond (langage, api, ide, matériel) pour mettre en œuvre l’implémentation d'un modèle
- Mise en œuvre : Préparer les données pour l’apprentissage
- Evaluation : Élaborer un protocole expérimental adéquat pour évaluer les performances d’un modèle
- Evaluation: Contrôler et interpréter les résultats obtenus pour assurer un apprentissage optimal
Séquencement et modalités de l'enseignement (indicatif)
| Semaine | C/TD/TP | Contenu | Préparation | AAV associé(s) |
|---|---|---|---|---|
| S1 | C1 | C1 - Intro, codage, matrice de covariance, ACP, LDA, sélection de caractéristiques | AAV 1 | |
| S2 | C2 / TP1 | C2 - Formalisme d’un problème d’apprentissage, performance d’un classifieur, KPPV et distance de Mahalanobis TP1 - ACP | AAV 1, 2 | |
| S3 | C3 / TP2 | C3 - Random Forest, Classification bayésienne, estimation des ddp TP2 - KPPV avec test sur 2 images non mises en forme | AAV 1, 2, 5, 6, 7 | |
| S4 | C4 / TP3 | C4 - SVM TP3 - Courbe ROC | AAV 1, 2, 5, 6, 7 | |
| S5 | C5 / TP4 | C5 - Régression, classification non supervisée TP4 - Random forest | AAV 1, 2, 3, 4, 8 | |
| S6 | C6 / TP5 | C6 - Introduction aux Réseaux de neurones : du MLP au CNN TP5 - Biais/variance de l'erreur, mesure de performance sur modèle pré-entrainés | AAV 1, 2, 3, 4, 5 | |
| S7 | C7 / TP6 | C7 - Architectures neuronales classiques, processus d'attention, application à la segmentation U-Net TP6 - SVM | AAV 1, 2, 3, 4, 5 | |
| S8 | TP7 | TP7 - RN | AAV 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
Modalités d'évaluation des acquis d'apprentissage (1ère session)
| Semaine | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| S4 | Individuel | Présentiel | Écrit | AAV 1- 8 | 30% |
| S10 | Individuel | Présentiel | Écrit | AAV 1- 8 | 30% |
| S10 | Individuel | Présentiel | TP | AAV 1- 8 | 20% |
| S10 | Individuel | Présentiel | TP | AAV 1- 8 | 20% |
2nde session
| Session | Indiv/collectif | Présentiel/distanciel | Type d'examen | AAV évalué(s) | Barème % |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | Individuel | Présentiel | Écrit | AAV 1- 8 | 60% |
| 1 | Individuel | Présentiel | TP | AAV 1- 8 | 20% |
| 1 | Individuel | Présentiel | TP | AAV 1- 8 | 20% |

