DES MA­CHINES IN­TEL­LI­GENTES, VRAI­MENT ?

L’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle em­bar­quée... Grâce à elle, les grandes marques de smart­phones et de té­lé­vi­seurs pro­mettent monts et mer­veilles. Dis­cours mar­ke­ting ou pro­grès tech­no­lo­gique ?

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Pro­ces­seur neu­ro­nal... Les fa­bri­cants ne jurent plus que par lui pour van­ter les mé­rites de leurs nou­veaux mo­dèles. Et d’ap­pli­quer la men­tion qui fait mouche : « In­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle em­bar­quée. » Ce graal, aus­si ap­pe­lé NPU (Neu­ral Pro­ces­sing Unit), ni­ché au sein du pro­ces­seur prin­ci­pal de l’ap­pa­reil, ne ré­in­vente ce­pen­dant pas la ma­nière de trai­ter une image, une vi­déo ou un son. Les DSP (Di­gi­tal Si­gnal Pro­ces­sor ou pro­ces­seur de si­gnal nu­mé­rique) spé­cia­li­sés dans ces tâches s’en sor­taient fort bien. Le NPU, lui, re­court à des al­go­rithmes de ma­chine lear­ning ti­rés d’une base de don­nées que l’on a ga­vée de cen­taines de mil­liers d’exemples. Cette in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle (IA) s’adapte à plus de si­tua­tions que ce qu’au­to­risent les tra­di­tion­nels DSP, tout en tra­vaillant plus vite et en consom­mant moins d’énergie. À la clé, un gain de temps et des images im­pec­cables, mais aus­si, par­fois, des ex­cès de zèle et des ré­sul­tats bien ar­ti­fi­ciels.

Main­mise sur la pho­to

Fi­nesse oblige, les smart­phones doivent se conten­ter de cap­teurs de pe­tites di­men­sions ain­si que d’une op­tique ré­cu­pé­rant moins de lu­mière que celle d’un ap­pa­reil pho­to tra­di­tion­nel. Les cli­chés pris de nuit fi­nissent brui­tés et

les cou­leurs, dé­la­vées. L’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle change la donne. L’ap­pa­reil capte plu­sieurs cli­chés à des ex­po­si­tions dif­fé­rentes puis les as­semble. En s’ap­puyant sur sa base de don­nées, il re­crée une image lu­mi­neuse, res­ti­tue les teintes d’ori­gine, ap­plique un lis­sage et gomme le bruit nu­mé­rique. Re­vers de la mé­daille, l’opé­ra­tion peut prendre jus­qu’à dix se­condes. Et le ré­sul­tat pa­raît moins na­tu­rel et peu réa­liste, don­nant souvent l’im­pres­sion que la scène a été prise en plein jour. Avec une bonne lu­mière, l’IA se rat­trape en ra­jeu­nis­sant le mode au­to­ma­tique d’an­tan. Elle de­vine seule le type de prise de vue ef­fec­tuée. S’il s’agit d’une fleur, la puce re­con­naît sa forme, et ap­plique les ré­glages ap­pro­priés. À sa­voir, aug­men­ter la sa­tu­ra­tion des cou­leurs, faire la mise au point sur les pé­tales et flou­ter l’ar­rière-plan. Avec du texte, le pro­ces­seur force le contraste pour amé­lio­rer la qua­li­té d’une éven­tuelle re­con­nais­sance de ca­rac­tères. Mais le mieux peut être l’en­ne­mi du bien. Nous l’avons consta­té avec les pro­duits de Hua­wei, ca­pables de trans­for­mer des am­biances nua­geuses en grand ciel bleu! Cô­té réa­lisme, on re­pas­se­ra.

L’en­re­gis­tre­ment vi­déo, un dé­fi à re­le­ver

Clé de voûte de cette tech­no­lo­gie, l’an­ti­ci­pa­tion est éga­le­ment mise à pro­fit dans la cap­ture des vi­déos sur smart­phone. Son am­bi­tion : cor­ri­ger le flou de bou­gé. Jus­qu’à cette an­née, on avait le choix entre la sta­bi­li­sa­tion élec­tro­nique (EIS) réa­li­sée par des al­go­rithmes, la plus cou­rante, et la sta­bi­li­sa­tion op­tique (OIS), opé­rée par la sus­pen­sion ma­gné­tique de la len­tille pour com­pen­ser les mou­ve­ments brusques ou par un dé­pla­ce­ment du cap­teur pho­to lui-même grâce à des mi­cro­mo­teurs (Mems). Très oné­reuse, cette der­nière n’est em­ployée que sur les smart­phones haut de gamme. Avec son P20 Pro sor­ti en avril 2018, Hua­wei a in­tro­duit l’AIS (Ar­ti­fi­cial In­tel­li­gence Image Sta­bi­li­sa­tion). Cette ver­sion amé­lio­rée de l’EIS pré­voit et cor­rige le mou­ve­ment des pixels sur l’image sui­vante à par­tir de ceux de la pré­cé­dente. Ré­sul­tat : l’ap­pa­reil est sta­bi­li­sé sur six axes (aux trois axes s’ajoute la ro­ta­tion sur cha­cun d’entre eux) et se montre in­sen­sible aux per­tur­ba­tions ma­gné­tiques qui af­fectent les per­for­mances des OIS. Cette sur­pre­nante sta­bi­li­té se paie au prix d’une la­tence de quelques di­zaines de mil­li­se­condes dans la cap­ta­tion, due aux cal­culs opé­rés. Avec le ma­chine lear­ning, l’IA amé­liore aus­si la mise au point des su­jets en mou­ve­ment en pré­di­sant leur tra­jec­toire. Pro­chaine étape : mo­di­fier la vi­déo en temps réel pour sup­pri­mer un per­son­nage ou un ob­jet de l’image. Cette opé­ra­tion né­ces­site beau­coup plus de puis­sance de cal­cul que n’en dis­posent les NPU des mo­biles ac­tuels.

La nou­velle amie des grandes dalles

Les fa­bri­cants de té­lé­vi­seurs nous sur­vendent des af­fi­chages 4K UHD, voire 8K. Or nous n’avons ja­mais au­tant consom­mé de for­mats d’image dif­fé­rents, is­sus de YouTube, Net­flix, des té­lé­phones ou du bon vieux lec­teur de DVD du salon. Les DSP tra­di­tion­nels ne suf­fisent plus à trai­ter cette va­rié­té et, sur­tout, ces écarts de dé­fi­ni­tion. L’IA, elle, peut réa­li­ser une mise à l’échelle ac­cep­table en ra­jou­tant en temps réel des pixels à l’image. Pour cela, elle s’ap­puie sur ceux pré­sents dans la vi­déo d’ori­gine mais aus­si sur des cen­taines de filtres is­sus de la base de don­nées du construc­teur. Sur les ser­veurs de Sam­sung en Co­rée du Sud, par exemple, l’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle re­cons­ti­tue des vi­déos vo­lon­tai­re­ment dé­gra­dées afin de pou­voir com­pa­rer le ré­sul­tat à l’image de ré­fé­rence. Cet apprentissage est en­suite mis à pro­fit pour en­jo­li­ver les conte­nus ori­gi­naux de faible qua­li­té de l’uti­li­sa­teur di­rec­te­ment sur son té­lé­vi­seur. Cor­rec­tion des ef­fets d’es­ca­lier, des dé­rives chromatiques, des ar­te­facts, mais aus­si des éléments plus dis­crets comme le ren­du des yeux, des che­veux ou de la peau. La mise à l’échelle de­vient plus fine et moins per­cep­tible, mais de­meure en­core vi­sible. L’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle doit conti­nuer à ap­prendre.z

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