Spaces:
Sleeping
Sleeping
functionNormally commited on
Commit ·
c7f3e02
1
Parent(s): 27c7e24
Restructurer le parcours pédagogique : CNN de zéro puis backbone + ML classique
Browse files
app.py
CHANGED
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@@ -12,7 +12,6 @@ from train_utils import (
|
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| 12 |
list_saved_models,
|
| 13 |
model_meta_path,
|
| 14 |
train_cnn,
|
| 15 |
-
train_fc_head,
|
| 16 |
)
|
| 17 |
|
| 18 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
|
@@ -36,16 +35,56 @@ def refresh_gallery_callback(split_name, class_name, max_images):
|
|
| 36 |
|
| 37 |
|
| 38 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 39 |
-
# Tab 2 —
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| 40 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 41 |
|
| 42 |
@spaces.GPU(duration=60)
|
| 43 |
def extract_features_callback():
|
| 44 |
try:
|
| 45 |
_, class_names, counts = extract_all_features()
|
| 46 |
-
lines = [f"Extraction terminée
|
| 47 |
for split, n in counts.items():
|
| 48 |
-
lines.append(f" {split} : {n} images")
|
| 49 |
return "\n".join(lines)
|
| 50 |
except Exception as e:
|
| 51 |
return f"Erreur lors de l'extraction :\n{e}"
|
|
@@ -68,7 +107,10 @@ def train_classical_callback(
|
|
| 68 |
try:
|
| 69 |
features_cache = get_cached_features()
|
| 70 |
if features_cache is None:
|
| 71 |
-
return
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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| 72 |
|
| 73 |
params = {}
|
| 74 |
if clf_type == "SVM":
|
|
@@ -88,7 +130,6 @@ def train_classical_callback(
|
|
| 88 |
|
| 89 |
models = list_saved_models()
|
| 90 |
selected = result["model_name"] if result["model_name"] in models else None
|
| 91 |
-
|
| 92 |
return (
|
| 93 |
result["summary"],
|
| 94 |
result["classification_report"],
|
|
@@ -101,67 +142,7 @@ def train_classical_callback(
|
|
| 101 |
|
| 102 |
|
| 103 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 104 |
-
# Tab
|
| 105 |
-
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 106 |
-
|
| 107 |
-
def on_neural_type_change(model_type):
|
| 108 |
-
is_cnn = (model_type == "CNN de zéro")
|
| 109 |
-
default_lr = 1e-3 if is_cnn else 1e-4
|
| 110 |
-
return gr.update(visible=is_cnn), gr.update(value=default_lr)
|
| 111 |
-
|
| 112 |
-
|
| 113 |
-
@spaces.GPU(duration=300)
|
| 114 |
-
def train_neural_callback(
|
| 115 |
-
model_type,
|
| 116 |
-
num_conv_blocks, base_filters, kernel_size, use_batchnorm,
|
| 117 |
-
dropout, fc_dim,
|
| 118 |
-
learning_rate, weight_decay, batch_size, epochs,
|
| 119 |
-
model_tag,
|
| 120 |
-
):
|
| 121 |
-
try:
|
| 122 |
-
if model_type == "FC sur backbone préentraîné":
|
| 123 |
-
result = train_fc_head(
|
| 124 |
-
dropout=float(dropout),
|
| 125 |
-
fc_dim=int(fc_dim),
|
| 126 |
-
learning_rate=float(learning_rate),
|
| 127 |
-
weight_decay=float(weight_decay),
|
| 128 |
-
batch_size=int(batch_size),
|
| 129 |
-
epochs=int(epochs),
|
| 130 |
-
model_tag=model_tag,
|
| 131 |
-
)
|
| 132 |
-
else:
|
| 133 |
-
result = train_cnn(
|
| 134 |
-
num_conv_blocks=int(num_conv_blocks),
|
| 135 |
-
base_filters=int(base_filters),
|
| 136 |
-
kernel_size=int(kernel_size),
|
| 137 |
-
use_batchnorm=bool(use_batchnorm),
|
| 138 |
-
dropout=float(dropout),
|
| 139 |
-
fc_dim=int(fc_dim),
|
| 140 |
-
learning_rate=float(learning_rate),
|
| 141 |
-
weight_decay=float(weight_decay),
|
| 142 |
-
batch_size=int(batch_size),
|
| 143 |
-
epochs=int(epochs),
|
| 144 |
-
model_tag=model_tag,
|
| 145 |
-
)
|
| 146 |
-
|
| 147 |
-
models = list_saved_models()
|
| 148 |
-
selected = result["model_name"] if result["model_name"] in models else None
|
| 149 |
-
|
| 150 |
-
return (
|
| 151 |
-
result["logs"],
|
| 152 |
-
result["history"],
|
| 153 |
-
result["summary"],
|
| 154 |
-
result["classification_report"],
|
| 155 |
-
result["confusion_matrix"],
|
| 156 |
-
result["confusion_matrix_path"],
|
| 157 |
-
gr.update(choices=models, value=selected),
|
| 158 |
-
)
|
| 159 |
-
except Exception as e:
|
| 160 |
-
return f"Échec de l'entraînement :\n{e}", None, None, None, None, None, gr.update()
|
| 161 |
-
|
| 162 |
-
|
| 163 |
-
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 164 |
-
# Tab 4 — Tester et prédire
|
| 165 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 166 |
|
| 167 |
def refresh_models_callback():
|
|
@@ -211,28 +192,41 @@ def random_test_callback(model_name):
|
|
| 211 |
initial_models = list_saved_models()
|
| 212 |
|
| 213 |
with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
|
|
| 214 |
gr.Markdown("# Classification d'images microscopiques de charbons de bois")
|
| 215 |
gr.Markdown(
|
| 216 |
-
"
|
| 217 |
-
"
|
| 218 |
-
"
|
|
|
|
|
|
|
| 219 |
)
|
| 220 |
|
| 221 |
with gr.Tabs():
|
| 222 |
|
| 223 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 224 |
-
# Tab 1
|
| 225 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 226 |
with gr.Tab("1. Explorer le jeu de données"):
|
| 227 |
-
gr.Markdown("## Comprendre le
|
|
|
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|
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|
|
|
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|
|
|
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|
|
| 228 |
|
| 229 |
load_dataset_btn = gr.Button("Charger les informations du dataset", variant="primary")
|
| 230 |
dataset_summary = gr.JSON(label="Résumé général")
|
| 231 |
class_distribution = gr.Dataframe(
|
| 232 |
-
label="Distribution par split et par classe", interactive=False
|
| 233 |
)
|
| 234 |
|
| 235 |
-
gr.Markdown(
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
| 236 |
with gr.Row():
|
| 237 |
split_selector = gr.Dropdown(
|
| 238 |
choices=["train", "validation", "test"], value="train", label="Split"
|
|
@@ -246,57 +240,179 @@ with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
| 246 |
image_gallery = gr.Gallery(label="Exemples d'images", columns=4, height=600)
|
| 247 |
|
| 248 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 249 |
-
# Tab 2
|
| 250 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 251 |
-
with gr.Tab("2.
|
|
|
|
| 252 |
gr.Markdown(
|
| 253 |
-
"
|
| 254 |
-
"
|
| 255 |
-
"
|
| 256 |
-
"
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 257 |
)
|
| 258 |
|
| 259 |
-
|
| 260 |
-
|
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|
|
|
|
|
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|
|
| 261 |
|
| 262 |
-
gr.Markdown("## Étape 2 — Entraîner un classifieur")
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 263 |
|
| 264 |
with gr.Row():
|
| 265 |
with gr.Column():
|
| 266 |
clf_type = gr.Radio(
|
| 267 |
choices=["SVM", "Régression logistique", "k-NN", "Forêt aléatoire", "LDA"],
|
| 268 |
value="SVM",
|
| 269 |
-
label="Algorithme",
|
| 270 |
)
|
| 271 |
|
| 272 |
with gr.Column(visible=True) as svm_col:
|
| 273 |
gr.Markdown("#### Paramètres SVM")
|
| 274 |
-
svm_c = gr.Number(
|
| 275 |
-
|
| 276 |
-
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
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|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
| 277 |
|
| 278 |
with gr.Column(visible=False) as logreg_col:
|
| 279 |
gr.Markdown("#### Paramètres Régression logistique")
|
| 280 |
-
logreg_c = gr.Number(value=1.0, label="C
|
| 281 |
logreg_max_iter = gr.Number(value=1000, label="Itérations max")
|
| 282 |
|
| 283 |
with gr.Column(visible=False) as knn_col:
|
| 284 |
gr.Markdown("#### Paramètres k-NN")
|
| 285 |
-
knn_k = gr.Slider(
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 286 |
knn_metric = gr.Dropdown(
|
| 287 |
-
choices=["euclidean", "cosine", "manhattan"],
|
|
|
|
| 288 |
)
|
| 289 |
|
| 290 |
with gr.Column(visible=False) as rf_col:
|
| 291 |
gr.Markdown("#### Paramètres Forêt aléatoire")
|
| 292 |
-
rf_n_estimators = gr.Slider(
|
| 293 |
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 294 |
|
| 295 |
with gr.Column(visible=False) as lda_col:
|
| 296 |
gr.Markdown("#### Paramètres LDA")
|
| 297 |
-
lda_solver = gr.Dropdown(
|
|
|
|
|
|
|
| 298 |
|
| 299 |
-
|
|
|
|
|
|
|
| 300 |
train_classical_btn = gr.Button("Entraîner le classifieur", variant="primary")
|
| 301 |
|
| 302 |
with gr.Column():
|
|
@@ -307,58 +423,15 @@ with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
| 307 |
ml_cm_img = gr.Image(label="Matrice de confusion — figure", type="filepath")
|
| 308 |
|
| 309 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 310 |
-
# Tab
|
| 311 |
-
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 312 |
-
with gr.Tab("3. Modèles neuronaux"):
|
| 313 |
-
gr.Markdown("## Architecture")
|
| 314 |
-
|
| 315 |
-
with gr.Row():
|
| 316 |
-
with gr.Column():
|
| 317 |
-
neural_type = gr.Radio(
|
| 318 |
-
choices=["FC sur backbone préentraîné", "CNN de zéro"],
|
| 319 |
-
value="FC sur backbone préentraîné",
|
| 320 |
-
label="Type de modèle",
|
| 321 |
-
info=(
|
| 322 |
-
"FC sur backbone : backbone gelé, seule la tête FC est entraînée — rapide, peu de GPU. "
|
| 323 |
-
"CNN de zéro : réseau convolutif entraîné entièrement depuis rien — référence sans transfert."
|
| 324 |
-
),
|
| 325 |
-
)
|
| 326 |
-
|
| 327 |
-
with gr.Column(visible=False) as cnn_arch_col:
|
| 328 |
-
gr.Markdown("#### Architecture CNN")
|
| 329 |
-
num_conv_blocks = gr.Slider(minimum=2, maximum=5, value=3, step=1, label="Blocs convolutionnels")
|
| 330 |
-
base_filters = gr.Dropdown(choices=[16, 32, 64, 128], value=32, label="Filtres du premier bloc")
|
| 331 |
-
kernel_size = gr.Dropdown(choices=[3, 5], value=3, label="Taille du noyau")
|
| 332 |
-
use_batchnorm = gr.Checkbox(value=True, label="BatchNorm")
|
| 333 |
-
|
| 334 |
-
gr.Markdown("#### Hyperparamètres d'entraînement")
|
| 335 |
-
n_dropout = gr.Slider(minimum=0.0, maximum=0.8, value=0.4, step=0.05, label="Dropout")
|
| 336 |
-
n_fc_dim = gr.Dropdown(choices=[64, 128, 256, 512], value=256, label="Dimension couche cachée")
|
| 337 |
-
n_lr = gr.Number(value=1e-4, label="Taux d'apprentissage")
|
| 338 |
-
n_wd = gr.Number(value=1e-4, label="Weight decay")
|
| 339 |
-
n_bs = gr.Dropdown(choices=[8, 16, 32, 64], value=16, label="Taille du batch")
|
| 340 |
-
n_epochs = gr.Slider(minimum=1, maximum=50, value=20, step=1, label="Époques")
|
| 341 |
-
n_tag = gr.Textbox(label="Nom court du modèle", placeholder="ex. fc_head_v1")
|
| 342 |
-
|
| 343 |
-
train_neural_btn = gr.Button("Lancer l'entraînement", variant="primary")
|
| 344 |
-
|
| 345 |
-
with gr.Column():
|
| 346 |
-
neural_logs = gr.Textbox(label="Journal d'entraînement", lines=20)
|
| 347 |
-
neural_history = gr.JSON(label="Historique")
|
| 348 |
-
neural_summary = gr.JSON(label="Résumé final")
|
| 349 |
-
|
| 350 |
-
gr.Markdown("## Résultats sur le test set")
|
| 351 |
-
neural_report = gr.Dataframe(label="Rapport de classification", interactive=False)
|
| 352 |
-
neural_cm = gr.Dataframe(label="Matrice de confusion", interactive=False)
|
| 353 |
-
neural_cm_img = gr.Image(label="Matrice de confusion — figure", type="filepath")
|
| 354 |
-
|
| 355 |
-
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 356 |
-
# Tab 4
|
| 357 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 358 |
with gr.Tab("4. Tester et analyser"):
|
| 359 |
-
gr.Markdown("##
|
| 360 |
gr.Markdown(
|
| 361 |
-
"
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 362 |
)
|
| 363 |
|
| 364 |
with gr.Row():
|
|
@@ -366,14 +439,14 @@ with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
| 366 |
model_selector = gr.Dropdown(
|
| 367 |
choices=initial_models,
|
| 368 |
value=initial_models[0] if initial_models else None,
|
| 369 |
-
label="Modèle",
|
| 370 |
)
|
| 371 |
refresh_btn = gr.Button("Actualiser la liste")
|
| 372 |
load_info_btn = gr.Button("Afficher les informations du modèle")
|
| 373 |
-
model_info = gr.JSON(label="Métadonnées")
|
| 374 |
|
| 375 |
with gr.Column():
|
| 376 |
-
evaluate_btn = gr.Button("Évaluer sur le
|
| 377 |
eval_summary = gr.JSON(label="Résumé des métriques")
|
| 378 |
|
| 379 |
eval_report = gr.Dataframe(label="Rapport de classification", interactive=False)
|
|
@@ -381,18 +454,26 @@ with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
| 381 |
eval_cm_img = gr.Image(label="Matrice de confusion — figure", type="filepath")
|
| 382 |
|
| 383 |
gr.Markdown("## Prédiction sur une image importée")
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 384 |
with gr.Row():
|
| 385 |
with gr.Column():
|
| 386 |
-
upload_image = gr.Image(type="pil", label="
|
| 387 |
predict_btn = gr.Button("Prédire la classe", variant="primary")
|
| 388 |
with gr.Column():
|
| 389 |
-
predict_text = gr.Textbox(label="Résultat", lines=7)
|
| 390 |
predict_probs = gr.Label(label="Probabilités par classe")
|
| 391 |
|
| 392 |
-
gr.Markdown("## Test sur un échantillon aléatoire du
|
| 393 |
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 394 |
with gr.Row():
|
| 395 |
-
random_img = gr.Image(type="pil", label="Image
|
| 396 |
random_text = gr.Textbox(label="Résultat", lines=7)
|
| 397 |
random_probs = gr.Label(label="Probabilités par classe")
|
| 398 |
|
|
@@ -412,6 +493,21 @@ with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
| 412 |
outputs=image_gallery,
|
| 413 |
)
|
| 414 |
|
|
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|
|
| 415 |
extract_btn.click(fn=extract_features_callback, inputs=None, outputs=extract_status)
|
| 416 |
|
| 417 |
clf_type.change(
|
|
@@ -429,36 +525,16 @@ with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
|
| 429 |
knn_k, knn_metric,
|
| 430 |
rf_n_estimators, rf_max_depth,
|
| 431 |
lda_solver,
|
| 432 |
-
|
| 433 |
],
|
| 434 |
outputs=[ml_summary, ml_report, ml_cm, ml_cm_img, model_selector],
|
| 435 |
)
|
| 436 |
|
| 437 |
-
neural_type.change(
|
| 438 |
-
fn=on_neural_type_change,
|
| 439 |
-
inputs=neural_type,
|
| 440 |
-
outputs=[cnn_arch_col, n_lr],
|
| 441 |
-
)
|
| 442 |
-
|
| 443 |
-
train_neural_btn.click(
|
| 444 |
-
fn=train_neural_callback,
|
| 445 |
-
inputs=[
|
| 446 |
-
neural_type,
|
| 447 |
-
num_conv_blocks, base_filters, kernel_size, use_batchnorm,
|
| 448 |
-
n_dropout, n_fc_dim,
|
| 449 |
-
n_lr, n_wd, n_bs, n_epochs,
|
| 450 |
-
n_tag,
|
| 451 |
-
],
|
| 452 |
-
outputs=[
|
| 453 |
-
neural_logs, neural_history, neural_summary,
|
| 454 |
-
neural_report, neural_cm, neural_cm_img,
|
| 455 |
-
model_selector,
|
| 456 |
-
],
|
| 457 |
-
)
|
| 458 |
-
|
| 459 |
refresh_btn.click(fn=refresh_models_callback, inputs=None, outputs=model_selector)
|
| 460 |
|
| 461 |
-
load_info_btn.click(
|
|
|
|
|
|
|
| 462 |
|
| 463 |
evaluate_btn.click(
|
| 464 |
fn=evaluate_callback,
|
|
|
|
| 12 |
list_saved_models,
|
| 13 |
model_meta_path,
|
| 14 |
train_cnn,
|
|
|
|
| 15 |
)
|
| 16 |
|
| 17 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
|
|
|
| 35 |
|
| 36 |
|
| 37 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 38 |
+
# Tab 2 — SimpleCNN
|
| 39 |
+
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 40 |
+
|
| 41 |
+
@spaces.GPU(duration=300)
|
| 42 |
+
def train_cnn_callback(
|
| 43 |
+
num_conv_blocks, base_filters, kernel_size, use_batchnorm,
|
| 44 |
+
dropout, fc_dim,
|
| 45 |
+
learning_rate, weight_decay, batch_size, epochs,
|
| 46 |
+
model_tag,
|
| 47 |
+
):
|
| 48 |
+
try:
|
| 49 |
+
result = train_cnn(
|
| 50 |
+
num_conv_blocks=int(num_conv_blocks),
|
| 51 |
+
base_filters=int(base_filters),
|
| 52 |
+
kernel_size=int(kernel_size),
|
| 53 |
+
use_batchnorm=bool(use_batchnorm),
|
| 54 |
+
dropout=float(dropout),
|
| 55 |
+
fc_dim=int(fc_dim),
|
| 56 |
+
learning_rate=float(learning_rate),
|
| 57 |
+
weight_decay=float(weight_decay),
|
| 58 |
+
batch_size=int(batch_size),
|
| 59 |
+
epochs=int(epochs),
|
| 60 |
+
model_tag=model_tag,
|
| 61 |
+
)
|
| 62 |
+
models = list_saved_models()
|
| 63 |
+
selected = result["model_name"] if result["model_name"] in models else None
|
| 64 |
+
return (
|
| 65 |
+
result["logs"],
|
| 66 |
+
result["history"],
|
| 67 |
+
result["summary"],
|
| 68 |
+
result["classification_report"],
|
| 69 |
+
result["confusion_matrix"],
|
| 70 |
+
result["confusion_matrix_path"],
|
| 71 |
+
gr.update(choices=models, value=selected),
|
| 72 |
+
)
|
| 73 |
+
except Exception as e:
|
| 74 |
+
return f"Échec de l'entraînement :\n{e}", None, None, None, None, None, gr.update()
|
| 75 |
+
|
| 76 |
+
|
| 77 |
+
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 78 |
+
# Tab 3 — Backbone + ML classique
|
| 79 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 80 |
|
| 81 |
@spaces.GPU(duration=60)
|
| 82 |
def extract_features_callback():
|
| 83 |
try:
|
| 84 |
_, class_names, counts = extract_all_features()
|
| 85 |
+
lines = [f"Extraction terminée — {len(class_names)} classes détectées"]
|
| 86 |
for split, n in counts.items():
|
| 87 |
+
lines.append(f" • {split} : {n} images → {n} vecteurs de 512 dimensions")
|
| 88 |
return "\n".join(lines)
|
| 89 |
except Exception as e:
|
| 90 |
return f"Erreur lors de l'extraction :\n{e}"
|
|
|
|
| 107 |
try:
|
| 108 |
features_cache = get_cached_features()
|
| 109 |
if features_cache is None:
|
| 110 |
+
return (
|
| 111 |
+
{"Erreur": "Veuillez d'abord extraire les caractéristiques (bouton ci-dessus)."},
|
| 112 |
+
None, None, None, gr.update(),
|
| 113 |
+
)
|
| 114 |
|
| 115 |
params = {}
|
| 116 |
if clf_type == "SVM":
|
|
|
|
| 130 |
|
| 131 |
models = list_saved_models()
|
| 132 |
selected = result["model_name"] if result["model_name"] in models else None
|
|
|
|
| 133 |
return (
|
| 134 |
result["summary"],
|
| 135 |
result["classification_report"],
|
|
|
|
| 142 |
|
| 143 |
|
| 144 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 145 |
+
# Tab 4 — Tester et analyser
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 146 |
# ---------------------------------------------------------------------------
|
| 147 |
|
| 148 |
def refresh_models_callback():
|
|
|
|
| 192 |
initial_models = list_saved_models()
|
| 193 |
|
| 194 |
with gr.Blocks(title="Classification d'images microscopiques") as demo:
|
| 195 |
+
|
| 196 |
gr.Markdown("# Classification d'images microscopiques de charbons de bois")
|
| 197 |
gr.Markdown(
|
| 198 |
+
"Ce parcours pédagogique suit une progression en trois étapes : "
|
| 199 |
+
"**exploration des données**, **entraînement d'un CNN de zéro**, "
|
| 200 |
+
"puis **exploitation d'un backbone préentraîné avec des algorithmes classiques**. "
|
| 201 |
+
"L'objectif est de comprendre pourquoi l'apprentissage par transfert est si puissant, "
|
| 202 |
+
"surtout quand les données sont rares."
|
| 203 |
)
|
| 204 |
|
| 205 |
with gr.Tabs():
|
| 206 |
|
| 207 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 208 |
+
# Tab 1 — Explorer le dataset
|
| 209 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 210 |
with gr.Tab("1. Explorer le jeu de données"):
|
| 211 |
+
gr.Markdown("## Comprendre le problème avant de modéliser")
|
| 212 |
+
gr.Markdown(
|
| 213 |
+
"Avant de choisir un modèle, il est essentiel de comprendre la structure du jeu de données. "
|
| 214 |
+
"Combien de classes ? Combien d'images par classe ? Les classes sont-elles équilibrées ? "
|
| 215 |
+
"Ces questions conditionnent directement les choix de modélisation."
|
| 216 |
+
)
|
| 217 |
|
| 218 |
load_dataset_btn = gr.Button("Charger les informations du dataset", variant="primary")
|
| 219 |
dataset_summary = gr.JSON(label="Résumé général")
|
| 220 |
class_distribution = gr.Dataframe(
|
| 221 |
+
label="Distribution des images par split et par classe", interactive=False
|
| 222 |
)
|
| 223 |
|
| 224 |
+
gr.Markdown(
|
| 225 |
+
"## Visualiser les images\n"
|
| 226 |
+
"Parcourez des exemples d'images pour vous familiariser avec les données. "
|
| 227 |
+
"Notez que les images microscopiques de charbons de bois peuvent être "
|
| 228 |
+
"visuellement très similaires d'une espèce à l'autre — ce qui rend la tâche difficile."
|
| 229 |
+
)
|
| 230 |
with gr.Row():
|
| 231 |
split_selector = gr.Dropdown(
|
| 232 |
choices=["train", "validation", "test"], value="train", label="Split"
|
|
|
|
| 240 |
image_gallery = gr.Gallery(label="Exemples d'images", columns=4, height=600)
|
| 241 |
|
| 242 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 243 |
+
# Tab 2 — SimpleCNN de zéro
|
| 244 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 245 |
+
with gr.Tab("2. CNN entraîné de zéro"):
|
| 246 |
+
gr.Markdown("## Entraîner un réseau convolutif sans connaissances préalables")
|
| 247 |
gr.Markdown(
|
| 248 |
+
"La première approche naturelle est de construire un réseau de neurones convolutif (CNN) "
|
| 249 |
+
"et de l'entraîner directement sur nos données de charbons de bois. "
|
| 250 |
+
"Ce réseau part de paramètres aléatoires : il ne sait rien des images au départ.\n\n"
|
| 251 |
+
"**Contexte du problème :** notre jeu de données contient 39 espèces, "
|
| 252 |
+
"avec seulement 8 images par espèce en moyenne. "
|
| 253 |
+
"C'est extrêmement peu pour apprendre à distinguer 39 classes visuellement similaires.\n\n"
|
| 254 |
+
"Jouez avec les paramètres d'architecture et d'entraînement pour observer leur effet "
|
| 255 |
+
"sur les performances. Essayez notamment d'augmenter la complexité du réseau "
|
| 256 |
+
"et observez ce qui se passe."
|
| 257 |
)
|
| 258 |
|
| 259 |
+
with gr.Row():
|
| 260 |
+
with gr.Column():
|
| 261 |
+
gr.Markdown("#### Architecture du CNN")
|
| 262 |
+
num_conv_blocks = gr.Slider(
|
| 263 |
+
minimum=2, maximum=5, value=3, step=1,
|
| 264 |
+
label="Blocs convolutionnels",
|
| 265 |
+
info="Chaque bloc enchaîne Conv2d → BatchNorm → ReLU → MaxPool. Plus de blocs = réseau plus profond.",
|
| 266 |
+
)
|
| 267 |
+
base_filters = gr.Dropdown(
|
| 268 |
+
choices=[16, 32, 64, 128], value=32,
|
| 269 |
+
label="Filtres du premier bloc",
|
| 270 |
+
info="Le nombre de filtres double à chaque bloc. 32 → 64 → 128...",
|
| 271 |
+
)
|
| 272 |
+
kernel_size = gr.Dropdown(
|
| 273 |
+
choices=[3, 5], value=3,
|
| 274 |
+
label="Taille du noyau de convolution",
|
| 275 |
+
info="3×3 capte les détails fins, 5×5 capte des structures plus larges.",
|
| 276 |
+
)
|
| 277 |
+
use_batchnorm = gr.Checkbox(
|
| 278 |
+
value=True, label="Normalisation par lots (BatchNorm)",
|
| 279 |
+
info="Stabilise l'entraînement et accélère la convergence.",
|
| 280 |
+
)
|
| 281 |
+
|
| 282 |
+
gr.Markdown("#### Hyperparamètres d'entraînement")
|
| 283 |
+
cnn_dropout = gr.Slider(
|
| 284 |
+
minimum=0.0, maximum=0.8, value=0.4, step=0.05,
|
| 285 |
+
label="Dropout",
|
| 286 |
+
info="Désactive aléatoirement des neurones pour limiter le surapprentissage.",
|
| 287 |
+
)
|
| 288 |
+
cnn_fc_dim = gr.Dropdown(
|
| 289 |
+
choices=[64, 128, 256, 512], value=256,
|
| 290 |
+
label="Dimension de la couche cachée",
|
| 291 |
+
)
|
| 292 |
+
cnn_lr = gr.Number(value=1e-3, label="Taux d'apprentissage")
|
| 293 |
+
cnn_wd = gr.Number(value=1e-4, label="Weight decay (régularisation L2)")
|
| 294 |
+
cnn_bs = gr.Dropdown(choices=[8, 16, 32, 64], value=16, label="Taille du batch")
|
| 295 |
+
cnn_epochs = gr.Slider(
|
| 296 |
+
minimum=1, maximum=50, value=30, step=1, label="Nombre d'époques"
|
| 297 |
+
)
|
| 298 |
+
cnn_tag = gr.Textbox(
|
| 299 |
+
label="Nom du modèle", placeholder="ex. cnn_3blocs_32filtres"
|
| 300 |
+
)
|
| 301 |
+
train_cnn_btn = gr.Button("Lancer l'entraînement", variant="primary")
|
| 302 |
+
|
| 303 |
+
with gr.Column():
|
| 304 |
+
cnn_logs = gr.Textbox(label="Journal d'entraînement", lines=20)
|
| 305 |
+
cnn_history = gr.JSON(label="Historique époque par époque")
|
| 306 |
+
cnn_summary = gr.JSON(label="Résumé final")
|
| 307 |
+
|
| 308 |
+
gr.Markdown("## Résultats sur le jeu de test")
|
| 309 |
+
cnn_report = gr.Dataframe(label="Rapport de classification", interactive=False)
|
| 310 |
+
cnn_cm = gr.Dataframe(label="Matrice de confusion", interactive=False)
|
| 311 |
+
cnn_cm_img = gr.Image(label="Matrice de confusion — figure", type="filepath")
|
| 312 |
+
|
| 313 |
+
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 314 |
+
# Tab 3 — Backbone préentraîné + ML classique
|
| 315 |
+
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 316 |
+
with gr.Tab("3. Backbone préentraîné + ML classique"):
|
| 317 |
+
gr.Markdown("## Exploiter les connaissances d'un modèle préentraîné")
|
| 318 |
+
gr.Markdown(
|
| 319 |
+
"Face aux limites observées avec le CNN de zéro, une stratégie radicalement différente "
|
| 320 |
+
"consiste à réutiliser un réseau déjà entraîné, et à s'appuyer sur les représentations "
|
| 321 |
+
"qu'il a apprises.\n\n"
|
| 322 |
+
"### Qu'est-ce qu'un backbone ?\n"
|
| 323 |
+
"Un **backbone** est un réseau convolutif dont on retire la couche de classification finale. "
|
| 324 |
+
"Il agit comme un extracteur de caractéristiques : pour chaque image en entrée, "
|
| 325 |
+
"il produit un vecteur de nombres (ici **512 dimensions**) qui encode le contenu visuel "
|
| 326 |
+
"de l'image de façon compacte et abstraite.\n\n"
|
| 327 |
+
"### Quel backbone utilisons-nous ici ?\n"
|
| 328 |
+
"Nous utilisons un **ResNet18 affiné sur notre jeu de données de charbons de bois**. "
|
| 329 |
+
"Ce modèle a d'abord été préentraîné sur ImageNet (1,2 million d'images, 1 000 classes), "
|
| 330 |
+
"puis ses poids ont été ajustés sur nos images microscopiques. "
|
| 331 |
+
"Il a donc appris à reconnaître les structures visuelles propres aux charbons de bois.\n\n"
|
| 332 |
+
"### Pourquoi des algorithmes classiques ensuite ?\n"
|
| 333 |
+
"Une fois les images transformées en vecteurs de 512 dimensions, "
|
| 334 |
+
"n'importe quel algorithme de classification classique peut être appliqué. "
|
| 335 |
+
"Ces algorithmes (SVM, régression logistique, k-NN…) sont rapides à entraîner, "
|
| 336 |
+
"interprétables, et ne nécessitent pas de GPU. "
|
| 337 |
+
"Comparez leurs résultats avec ceux obtenus à l'étape précédente."
|
| 338 |
+
)
|
| 339 |
+
|
| 340 |
+
gr.Markdown("## Étape 1 — Extraction des caractéristiques")
|
| 341 |
+
gr.Markdown(
|
| 342 |
+
"Passez toutes les images du jeu de données dans le backbone. "
|
| 343 |
+
"Chaque image est convertie en un vecteur de 512 valeurs. "
|
| 344 |
+
"Cette opération est réalisée une seule fois et mise en cache."
|
| 345 |
+
)
|
| 346 |
+
extract_btn = gr.Button(
|
| 347 |
+
"Extraire les caractéristiques (backbone gelé)", variant="primary"
|
| 348 |
+
)
|
| 349 |
+
extract_status = gr.Textbox(label="Statut", lines=5, interactive=False)
|
| 350 |
|
| 351 |
+
gr.Markdown("## Étape 2 — Entraîner un classifieur sur les caractéristiques")
|
| 352 |
+
gr.Markdown(
|
| 353 |
+
"Choisissez un algorithme et ajustez ses paramètres. "
|
| 354 |
+
"L'entraînement est quasi-instantané car il opère sur des vecteurs, "
|
| 355 |
+
"sans jamais manipuler les images brutes ni utiliser le GPU."
|
| 356 |
+
)
|
| 357 |
|
| 358 |
with gr.Row():
|
| 359 |
with gr.Column():
|
| 360 |
clf_type = gr.Radio(
|
| 361 |
choices=["SVM", "Régression logistique", "k-NN", "Forêt aléatoire", "LDA"],
|
| 362 |
value="SVM",
|
| 363 |
+
label="Algorithme de classification",
|
| 364 |
)
|
| 365 |
|
| 366 |
with gr.Column(visible=True) as svm_col:
|
| 367 |
gr.Markdown("#### Paramètres SVM")
|
| 368 |
+
svm_c = gr.Number(
|
| 369 |
+
value=1.0, label="C — force de régularisation",
|
| 370 |
+
info="Une valeur faible regularise davantage (marges plus larges).",
|
| 371 |
+
)
|
| 372 |
+
svm_kernel = gr.Dropdown(
|
| 373 |
+
choices=["rbf", "linear", "poly"], value="rbf",
|
| 374 |
+
label="Noyau",
|
| 375 |
+
info="RBF est généralement le meilleur point de départ.",
|
| 376 |
+
)
|
| 377 |
+
svm_gamma = gr.Dropdown(
|
| 378 |
+
choices=["scale", "auto"], value="scale", label="Gamma"
|
| 379 |
+
)
|
| 380 |
|
| 381 |
with gr.Column(visible=False) as logreg_col:
|
| 382 |
gr.Markdown("#### Paramètres Régression logistique")
|
| 383 |
+
logreg_c = gr.Number(value=1.0, label="C — force de régularisation")
|
| 384 |
logreg_max_iter = gr.Number(value=1000, label="Itérations max")
|
| 385 |
|
| 386 |
with gr.Column(visible=False) as knn_col:
|
| 387 |
gr.Markdown("#### Paramètres k-NN")
|
| 388 |
+
knn_k = gr.Slider(
|
| 389 |
+
minimum=1, maximum=20, value=5, step=1,
|
| 390 |
+
label="k — nombre de voisins",
|
| 391 |
+
info="k=1 mémorise les données, k élevé généralise davantage.",
|
| 392 |
+
)
|
| 393 |
knn_metric = gr.Dropdown(
|
| 394 |
+
choices=["euclidean", "cosine", "manhattan"],
|
| 395 |
+
value="euclidean", label="Métrique de distance",
|
| 396 |
)
|
| 397 |
|
| 398 |
with gr.Column(visible=False) as rf_col:
|
| 399 |
gr.Markdown("#### Paramètres Forêt aléatoire")
|
| 400 |
+
rf_n_estimators = gr.Slider(
|
| 401 |
+
minimum=10, maximum=500, value=100, step=10, label="Nombre d'arbres"
|
| 402 |
+
)
|
| 403 |
+
rf_max_depth = gr.Number(
|
| 404 |
+
value=0, label="Profondeur max (0 = illimitée)"
|
| 405 |
+
)
|
| 406 |
|
| 407 |
with gr.Column(visible=False) as lda_col:
|
| 408 |
gr.Markdown("#### Paramètres LDA")
|
| 409 |
+
lda_solver = gr.Dropdown(
|
| 410 |
+
choices=["svd", "lsqr", "eigen"], value="svd", label="Solveur"
|
| 411 |
+
)
|
| 412 |
|
| 413 |
+
ml_tag = gr.Textbox(
|
| 414 |
+
label="Nom du modèle", placeholder="ex. svm_rbf_C1"
|
| 415 |
+
)
|
| 416 |
train_classical_btn = gr.Button("Entraîner le classifieur", variant="primary")
|
| 417 |
|
| 418 |
with gr.Column():
|
|
|
|
| 423 |
ml_cm_img = gr.Image(label="Matrice de confusion — figure", type="filepath")
|
| 424 |
|
| 425 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 426 |
+
# Tab 4 — Tester et analyser
|
|
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|
|
|
| 427 |
# ------------------------------------------------------------------ #
|
| 428 |
with gr.Tab("4. Tester et analyser"):
|
| 429 |
+
gr.Markdown("## Comparer et évaluer les modèles")
|
| 430 |
gr.Markdown(
|
| 431 |
+
"Tous les modèles entraînés dans les onglets précédents apparaissent ici — "
|
| 432 |
+
"CNN de zéro comme classifieurs ML. "
|
| 433 |
+
"Évaluez-les sur le jeu de test, prédisez la classe d'une image importée, "
|
| 434 |
+
"et tirez vos conclusions sur l'apport du backbone préentraîné."
|
| 435 |
)
|
| 436 |
|
| 437 |
with gr.Row():
|
|
|
|
| 439 |
model_selector = gr.Dropdown(
|
| 440 |
choices=initial_models,
|
| 441 |
value=initial_models[0] if initial_models else None,
|
| 442 |
+
label="Modèle sauvegardé",
|
| 443 |
)
|
| 444 |
refresh_btn = gr.Button("Actualiser la liste")
|
| 445 |
load_info_btn = gr.Button("Afficher les informations du modèle")
|
| 446 |
+
model_info = gr.JSON(label="Métadonnées du modèle")
|
| 447 |
|
| 448 |
with gr.Column():
|
| 449 |
+
evaluate_btn = gr.Button("Évaluer sur le jeu de test", variant="primary")
|
| 450 |
eval_summary = gr.JSON(label="Résumé des métriques")
|
| 451 |
|
| 452 |
eval_report = gr.Dataframe(label="Rapport de classification", interactive=False)
|
|
|
|
| 454 |
eval_cm_img = gr.Image(label="Matrice de confusion — figure", type="filepath")
|
| 455 |
|
| 456 |
gr.Markdown("## Prédiction sur une image importée")
|
| 457 |
+
gr.Markdown(
|
| 458 |
+
"Importez une image microscopique de charbon de bois et observez "
|
| 459 |
+
"comment les différents modèles la classifient."
|
| 460 |
+
)
|
| 461 |
with gr.Row():
|
| 462 |
with gr.Column():
|
| 463 |
+
upload_image = gr.Image(type="pil", label="Image à classer")
|
| 464 |
predict_btn = gr.Button("Prédire la classe", variant="primary")
|
| 465 |
with gr.Column():
|
| 466 |
+
predict_text = gr.Textbox(label="Résultat de la prédiction", lines=7)
|
| 467 |
predict_probs = gr.Label(label="Probabilités par classe")
|
| 468 |
|
| 469 |
+
gr.Markdown("## Test sur un échantillon aléatoire du jeu de test")
|
| 470 |
+
gr.Markdown(
|
| 471 |
+
"Tirez une image au hasard dans le jeu de test et vérifiez si le modèle "
|
| 472 |
+
"sélectionné la classe correctement."
|
| 473 |
+
)
|
| 474 |
+
random_test_btn = gr.Button("Tirer un échantillon aléatoire")
|
| 475 |
with gr.Row():
|
| 476 |
+
random_img = gr.Image(type="pil", label="Image tirée")
|
| 477 |
random_text = gr.Textbox(label="Résultat", lines=7)
|
| 478 |
random_probs = gr.Label(label="Probabilités par classe")
|
| 479 |
|
|
|
|
| 493 |
outputs=image_gallery,
|
| 494 |
)
|
| 495 |
|
| 496 |
+
train_cnn_btn.click(
|
| 497 |
+
fn=train_cnn_callback,
|
| 498 |
+
inputs=[
|
| 499 |
+
num_conv_blocks, base_filters, kernel_size, use_batchnorm,
|
| 500 |
+
cnn_dropout, cnn_fc_dim,
|
| 501 |
+
cnn_lr, cnn_wd, cnn_bs, cnn_epochs,
|
| 502 |
+
cnn_tag,
|
| 503 |
+
],
|
| 504 |
+
outputs=[
|
| 505 |
+
cnn_logs, cnn_history, cnn_summary,
|
| 506 |
+
cnn_report, cnn_cm, cnn_cm_img,
|
| 507 |
+
model_selector,
|
| 508 |
+
],
|
| 509 |
+
)
|
| 510 |
+
|
| 511 |
extract_btn.click(fn=extract_features_callback, inputs=None, outputs=extract_status)
|
| 512 |
|
| 513 |
clf_type.change(
|
|
|
|
| 525 |
knn_k, knn_metric,
|
| 526 |
rf_n_estimators, rf_max_depth,
|
| 527 |
lda_solver,
|
| 528 |
+
ml_tag,
|
| 529 |
],
|
| 530 |
outputs=[ml_summary, ml_report, ml_cm, ml_cm_img, model_selector],
|
| 531 |
)
|
| 532 |
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
| 533 |
refresh_btn.click(fn=refresh_models_callback, inputs=None, outputs=model_selector)
|
| 534 |
|
| 535 |
+
load_info_btn.click(
|
| 536 |
+
fn=get_model_info_callback, inputs=model_selector, outputs=model_info
|
| 537 |
+
)
|
| 538 |
|
| 539 |
evaluate_btn.click(
|
| 540 |
fn=evaluate_callback,
|