Couches cachées et représentations

4 min
Public
10–15 ans
Durée
30 à 40 min
Aventure
2/8
Badge visé
Architecte des formes

Mission du jour

Tracer les formes qui circulent dans un MLP et décrire une représentation cachée sans lui inventer un sens.

Preuve de réussite : explique « Couches cachées et représentations », réalise « Passeport des formes » et cite la limite de l’analogie.

L'histoire

Chloé possède quatre mesures par carte et veut choisir entre trois catégories. Elle dessine quatre entrées, cinq unités cachées, puis trois sorties : un MLP 4–5–3. Chaque carte devient d'abord cinq nombres, puis trois scores. Les cinq nombres ne sont pas des étiquettes secrètes comme « rond » ou « rapide » sauf si une expérience le démontre. Ils forment une représentation apprise utile à la tâche.

Ce qui est vrai techniquement

Le bon réflexe consiste à distinguer observation, calcul et décision. Les éléments ci-dessous servent de balises. Ici, ton repère est « Couches cachées et représentations ».

  • Une couche dense relie chaque sortie à toutes les entrées de la couche précédente par des poids et biais.
  • La forme d'un lot B × 4 devient B × 5 puis B × 3 ; l'axe du lot est conservé.
  • Une représentation cachée est un vecteur intermédiaire optimisé pour la perte, pas une explication automatique du raisonnement.

La carte verticale

La carte suit à la fois le calcul et les dimensions, ce qui rend détectable une incompatibilité de forme. Lis le dessin du haut vers le bas : chaque flèche annonce une transformation ou une vérification, jamais une pensée de la machine.

Une analogie utile — et sa limite

L'analogie : Une couche cachée ressemble à une équipe qui réécrit quatre indices sous cinq nouveaux angles.

Là où elle s'arrête : Les membres imaginaires de l'équipe auraient des rôles compréhensibles ; les unités apprises peuvent être distribuées et ne pas correspondre à un mot unique. Une analogie aide à démarrer ; elle ne remplace ni les données, ni les calculs, ni un test.

Activité sans écran — Passeport des formes

Matériel : douze cartes-nombres, trois enveloppes nommées 4, 5 et 3, et une fiche de lot
Temps conseillé : 10 à 20 minutes.

  1. Forme un lot de deux cartes ayant chacune quatre valeurs et écris sa forme 2 × 4.
  2. Fais passer chaque carte dans l'enveloppe cachée et remplace-la par cinq valeurs fictives.
  3. Transforme ensuite chaque groupe de cinq en trois logits de sortie.
  4. À chaque étape, vérifie que le nombre de cartes reste deux et que seule la largeur change.

Observation attendue : un MLP transforme la représentation de chaque exemple sans mélanger l'identité des exemples du lot.

Défi facultatif

Compte les paramètres d'une couche 4→5 : poids et biais. Fais ensuite le même calcul pour 5→3.

Sécurité, équité et choix humain

Une unité cachée ne doit pas recevoir un nom humain flatteur sans preuve. Les explications servent à tester une hypothèse, pas à raconter une histoire convaincante.

Question responsable : Quelle expérience permettrait de vérifier qu'une représentation garde un indice important pour toutes les catégories ?

Mini-quiz corrigé

  1. Que signifie MLP 4–5–3 ?

    Correction : Quatre entrées, cinq unités dans une couche cachée et trois sorties.

  2. Quelle forme sort pour un lot B ?

    Correction : B × 3 après être passé par B × 5.

  3. Une unité cachée représente-t-elle forcément un concept humain ?

    Correction : Non. Il faut une analyse expérimentale ; l'information peut être répartie entre plusieurs unités.

Badge de compétence

Architecte des formes — Tu gagnes ce badge si tu peux expliquer le schéma sans lire, montrer le résultat de l'activité et corriger une réponse fausse avec bienveillance.