Transfer of Learning from Vision to Touch: A Hybrid Deep Convolutional Neural Network for Visuo-Tactile 3D Object Recognition
Notice bibliographique
Résumé
Transfer of learning or leveraging a pre-trained network and fine-tuning it to perform new tasks has been successfully applied in a variety of machine intelligence fields, including computer vision, natural language processing and audio/speech recognition. Drawing inspiration from neuroscience research that suggests that both visual and tactile stimuli rouse similar neural networks in the human brain, in this work, we explore the idea of transferring learning from vision to touch in the context of 3D object recognition. In particular, deep convolutional neural networks (CNN) pre-trained on visual images are adapted and evaluated for the classification of tactile data sets. To do so, we ran experiments with five different pre-trained CNN architectures and on five different datasets acquired with different technologies of tactile sensors including BathTip, Gelsight, force-sensing resistor (FSR) array, a high-resolution virtual FSR sensor, and tactile sensors on the Barrett robotic hand. The results obtained confirm the transferability of learning from vision to touch to interpret 3D models. Due to its higher resolution, tactile data from optical tactile sensors was demonstrated to achieve higher classification rates based on visual features compared to other technologies relying on pressure measurements. Further analysis of the weight updates in the convolutional layer is performed to measure the similarity between visual and tactile features for each technology of tactile sensing. Comparing the weight updates in different convolutional layers suggests that by updating a few convolutional layers of a pre-trained CNN on visual data, it can be efficiently used to classify tactile data. Accordingly, we propose a hybrid architecture performing both visual and tactile 3D object recognition with a MobileNetV2 backbone. MobileNetV2 is chosen due to its smaller size and thus its capability to be implemented on mobile devices, such that the network can classify both visual and tactile data. An accuracy of 100% for visual and 77.63% for tactile data are achieved by the proposed architecture.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».