HFirst : Une approche temporelle pour la reconnaissance d'objets

Cet article présente un modèle hiérarchique impulsionnel pour la reconnaissance d'objets qui utilise l'information temporelle précise intrinsèquement présente dans la sortie des capteurs de vision à représentation d'événements asynchrones inspirés biologiquement (AER). La nature asynchrone de ces systèmes libère le calcul et la communication des contraintes temporelles rigides, prédéterminées et imposées par les horloges système dans les systèmes conventionnels. La liberté vis-à-vis de ces contraintes rigides ouvre la possibilité d'utiliser le véritable timing à notre avantage dans le calcul. Nous montrons non seulement comment le timing peut être utilisé dans la reconnaissance d'objets, mais aussi comment il peut en fait simplifier le calcul. Plus précisément, nous nous appuyons sur un simple mécanisme du type temporal-winner-take-all plutôt que sur des opérations synchrones plus intensives en calcul, typiquement utilisées dans les réseaux neuronaux inspirés biologiquement pour la reconnaissance d'objets. Cette approche du calcul visuel représente un changement de paradigme majeur par rapport aux systèmes cadencés classiques et peut trouver des applications dans d'autres modalités sensorielles et tâches computationnelles. Nous démontrons l'efficacité de cette approche en atteignant la plus haute précision rapportée à ce jour (97,5 % ± 3,5 %) pour une tâche de reconnaissance à quatre classes publiée précédemment sur les figures des cartes, ainsi qu'une précision de 84,9 % ± 1,9 % pour une nouvelle tâche plus difficile de reconnaissance de 36 classes de caractères.