INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On présente désormais, en relation avec la , sous une forme de logigramme, un exemple de mise en œuvre d’un procédé de segmentation d’une pluralité de données d’entrée selon un mode de réalisation de l’invention. Avantageusement, ce procédé est mis en œuvre par le dispositif 100 ou 100’ précité.
On désigne ici par SQ1(t), SQ2(t), …, SQN(t), avec N entier non nul, N séquences temporelles de données acquises par N capteurs placés autour de l’objet, du sujet ou de la scène d’intérêt à Nt instants temporels successifs, avec Nt entier non nul, par exemple la scène SC ou le patient SB des figures 4 et 5. On suppose que les N séquences sont obtenues en 60. En 61, les valeurs de poids d’un module de segmentation SEG1 (resp. SEG1’), à appliquer aux données d’entrée, sont déterminées. Par exemple, le module SEG1 (resp. SEG1’) est un module d’intelligence artificielle capable d’apprendre, à partir des données d’entrées SQ1(t), SQ2(t), …, SQN(t), celles qui sont utiles à un dispositif de traitement PROC1 (resp. PROC1’) situé en aval (la sortie du module SEG1 (resp. SEG1’) est connectée à l’entrée du dispositif de traitement PROC1 (resp. PROC1’)) et préalablement configuré pour appliquer un traitement prédéterminé à la pluralité de données d’entrée, et celles qui ne le sont pas. Selon l’invention, le module de segmentation SEG1 (resp. SEG1’) est structuré de sorte à appliquer des poids à la pluralité de données d’entrée, dont la valeur est déterminée au cours de cet apprentissage. Avantageusement, le module de segmentation SEG1 (resp. SEG1’) comprend autant de poids que de données d’entrée. Ces poids ont par exemple des valeurs flottantes comprises entre 0 et 1 et leur application (multiplication) à la valeur d’une donnée d’entrée a pour effet de maintenir « allumée » ou « d’éteindre » cette donnée, avant sa prise en compte par le dispositif de traitement PROC1 (resp. PROC1’).
Par exemple, dans une configuration particulière du module de segmentation automatique SEG1 (resp. SEG1’), ces poids sont répartis dans des couches successives associées à chacune des N séquences de données d’entrée à chacun des Nt instants de chaque séquence. Par exemple, lorsque les séquences d’entrée sont des séquences d’images, le module SEG1 comprend N x Nt couches, avec une couche par image ou vue et par instant temporel t, dont les dimensions correspondent respectivement à celles des images des N séquences.
Selon l’invention, l’apprentissage se fait sur la base d’un premier critère de performance du module de segmentation SEG1 (resp. SEG1’), qui est ici un critère d’optimisation d’une quantité de données à présenter au dispositif de traitement PROC1 (resp. PROC1’), mais aussi sur la base d’un deuxième critère de performance, propre au dispositif de traitement PROC1 (resp. PROC1’) lui-même, qui est un critère d’optimisation d’une qualité du traitement. Cette prise en compte de la combinaison des deux traitements successifs et la satisfaction de ces deux critères de performance permettent de garantir que l’élagage de données d’entrée par le module de segmentation SEG1 (resp. SEG1’) ne se fait pas au détriment des performances du dispositif de traitement PROC1 (resp. PROC1’).
Les figures 4A et 4B illustrent respectivement en coupe transverse et en vue de dessus un troisième mode de réalisation du dispositif 1 dans lequel le ruban 20 chevauche en partie la ligne de commande comprenant les grilles 4i. Ce mode de réalisation est intermédiaire entre les deux modes de réalisation décrits précédemment.
Comme illustré à la en projection dans le plan yz, le ruban 20 recouvre partiellement la ligne de commande. Le décalage vertical Δz selon z, entre la face inférieure du ruban 20 et l’axe ZD passant par les points quantiques QDi, est de préférence inférieur à 60 nm, typiquement pour une largeur du ruban de 100 nm.
Comme illustré à la en projection dans le plan xy, le décalage latéral Δy selon y, entre l’axe longitudinal central X0 du ruban 20 et l’axe XD passant par les points quantiques QDi, est de préférence inférieur à 10 nm.
Les décalages vertical Δz et/ou latéral Δy peuvent être augmentés en augmentant typiquement la largeur du ruban. En particulier, un aimant de plus grandes dimensions développe un champ magnétique plus étendu, ce qui permet d’éloigner les axes ZD et/ou XD passant par les points quantiques QDi.
La illustre en vue de dessus un autre mode de réalisation du dispositif 1 dans lequel deux rubans 20a, 20b sont disposés côte à côte le long d’une première ligne L1 et d’une deuxième ligne L2 parallèles entre elles et dirigées selon la direction longitudinale x. Des points quantiques QD11, QD12 sont situés sous le ruban 20a, à l’aplomb des parois de domaines 30. Des points quantiques QD21, QD22 sont situés sous le ruban 20b, à l’aplomb des parois de domaines 30. Des grilles de commande (non visibles) sont intercalées entre chaque point quantique et le ruban au-dessus. Les points quantiques QD11, QD12, QD21, QD22 forment ainsi une matrice de points quantiques organisée en lignes L1, L2 et colonnes C1, C2. Le point quantique QD11 appartient à la première ligne L1 et à la première colonne C1 ; le point quantique QD12 appartient à la première ligne L1 et à la deuxième colonne C2 ; le point quantique QD21 appartient à la deuxième ligne L2 et à la première colonne C1 ; le point quantique QD22 appartient à la deuxième ligne L2 et à la deuxième colonne C2. Les fréquences de résonance des colonnes C1 et C2 sont différentes. Chaque grille de commande peut être commandée indépendamment. Une telle disposition matricielle permet de densifier le nombre de points quantiques pouvant être commandés individuellement, par exemple en vue d’une application de calcul quantique.
Dans toutes les configurations décrites ci-dessus, le champ magnétique externe B 0 est de préférence appliqué perpendiculairement au ruban. Cela permet d’éviter toute interaction avec les domaines magnétiques du ruban. Le champ magnétique externe B 0 est typiquement statique et constant. Son intensité est typiquement de l’ordre du Tesla (T), par exemple comprise entre 0,5 T et 1,5 T. Il permet principalement de lever la dégénérescence de spin par effet Zeeman. Selon le principe de l’invention, ce champ magnétique externe B 0 est modulé localement par le champ magnétique du ruban, de sorte à générer des fréquences de résonance variables pour les différents points quantiques. Le champ magnétique externe B 0 peut provenir d’un générateur externe au dispositif, et indépendant de celui-ci. Selon une possibilité alternative, les grilles de commande RF peuvent produire ce champ magnétique externe B 0 . Cela permet d’intégrer toutes les composantes de commande du dispositif au sein dudit dispositif.
La illustre un mode de réalisation où le champ magnétique externe B 0 est orienté selon la direction longitudinale x, c’est-à-dire selon la même direction que les moments magnétiques des aimantations A1, A2 des domaines magnétiques 21, 22. Les points quantiques QDi sont disposés en regard des domaines magnétiques, selon z. Dans ce cas, les points quantiques perçoivent une résultante du champ magnétique présentant des variations d’amplitude maximales, par addition des champs macroscopique (B 0 ) et local (généré par l’aimant) au niveau des domaines 21, 22.
La illustre un autre mode de réalisation où le champ magnétique externe B 0 est orienté selon z, c’est-à-dire perpendiculairement à la direction des moments magnétiques des aimantations A1, A2 des domaines magnétiques 21, 22. Les points quantiques QDi sont ici disposés en regard des parois de domaines 30, selon z. Dans ce cas, les points quantiques perçoivent une résultante du champ magnétique présentant des variations d’amplitude maximales, par addition des champs macroscopique (B 0 ) et local (généré par l’aimant) au niveau des parois 30.
La illustre un mode de réalisation avantageux du ruban 20 dans lequel les positions des parois de domaine 30 sont imposées par des encoches 50 pratiquées dans le ruban 20. Les encoches 50 forment typiquement un rétrécissement de la section transverse du ruban 20. Elles peuvent être rectangulaires, par exemple de dimensions n x selon x comprise entre 15 et 30 nm, et n y selon y comprise entre 5 et 20 nm. Une paire d’encoches 50 de part et d’autre du ruban 20 permet typiquement de bloquer la progression d’une paroi 30 selon x, comme expliqué dans le document « Physical Review B, 79, 094430 (2009) ». Les positions des parois de domaine 30 peuvent ainsi être précisément contrôlées grâce à la présence d’encoches 50 réparties le long des bords longitudinaux du ruban 20.
La présente invention concerne également un procédé de réalisation d’un dispositif 1 tel que décrit précédemment.
Les points quantiques sont d’abord formés de façon connue dans une couche 11 semi-conductrice, par exemple à base de silicium ou de matériau III-V, le long d’un axe longitudinal XD avec de préférence une distance de séparation L entre chaque point quantique. Une couche diélectrique 12, par exemple à base de SiO2, peut ensuite être formée ou déposée sur la couche 11. Des grilles de commande sont ensuite formées classiquement, typiquement par lithographie, à l’aplomb des points quantiques. A ce stade, les qubits sont formés à partir d’une architecture de transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur MOSFET (acronyme de « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor »). D’autres architectures, par exemple basées sur un gaz bidimensionnel d’électrons, sont également possibles.
L’aimant peut ensuite être formé lors des étapes dites de fin de ligne BEOL (acronyme de « Back End Of Line ») des technologies de la microélectronique, par dépôt d’un ou plusieurs matériaux ferromagnétiques. De tels matériaux couramment utilisés dans l’industrie de la microélectronique sont typiquement à base de Fe, Co, B ou Ni, ou d’alliages de ces métaux (par exemple CoFe, CoFeB). Ils présentent de préférence une température de Curie supérieure à 1000°C. Ces matériaux ferromagnétiques peuvent être déposés par dépôt physique en phase vapeur PVD (acronyme de « Physical Vapor Deposition »), par exemple par pulvérisation cathodique à partir de cibles de l’alliage souhaité ou par co-pulvérisation à partir de cibles des métaux qui constituent l’alliage. Ils peuvent être mis en forme par lithographie, par exemple par lithographie électronique (à faisceau d’électrons), suivie d’une étape connue dite de « lift-off », ou d’une gravure de type gravure ionique par faisceau d’ions IBE (acronyme de « Ion Beam Etching »). Cela permet de structurer les matériaux ferromagnétiques typiquement sous forme d’un ruban comprenant des encoches espacées selon x d’une distance L ou nL, n étant un entier naturel non nul. Dans le mode de réalisation illustré à la , les encoches 50 sont typiquement « rentrantes ». Elles peuvent alternativement être de forme « sortante ». Selon une autre possibilité, la structuration du ruban par lithographie peut être configurée de façon à obtenir une succession de domaines magnétiques de largeurs selon y différentes, avec des variations brusques de section transverse entre deux domaines magnétiques adjacents. La largeur de ce ruban est de préférence de l’ordre de 50 à 150 nm. L’épaisseur de ce ruban est de préférence d’environ 10 nm. Différents exemples de ruban ferromagnétiques à base de CoFe ou de Ni 80 Fe 20 sont par exemple respectivement décrits dans les documents « Tsoi et al, Appl. Phys. Lett., Vol. 8, No. 13, 2003 » et « Malinowski et al, J. Phys. D: Appl. Phys.,44, 384005, 2011 ».
Après structuration du ruban, un courant électrique est appliqué longitudinalement entre les deux extrémités du ruban. Ce courant électrique de l’ordre de 10 6 à 10 7 A/cm² permet d’orienter les domaines magnétiques et de déplacer les parois de domaine jusqu’aux points d’ancrage formés par les encoches.
Selon une possibilité non illustrée, un générateur de parois de domaine est formé à proximité ou à une extrémité du ruban. Un tel générateur de paroi peut se présenter sous la forme d’une structure d’injection à base de matériau ferromagnétique de larges dimensions accolée à l’une des extrémités de l’aimant ou du ruban. Une telle structure est par exemple décrite dans le document « R.P. Cowburn, Journal of Applied Physics 91, 6949 (2002) ». Cela permet d’initier et/ou de faciliter la création des parois de domaines.
Selon une possibilité avantageuse, le ruban peut être reconfiguré en appliquant un courant électrique longitudinalement. Certaines parois de domaine peuvent par exemple être déplacées et/ou empilées. Cela permet d’étendre certains domaines magnétiques et de réduire le nombre de parois de domaine. De nouvelles parois de domaine peuvent être créées par le générateur de parois de domaine, puis déplacées de nouveau. L’application d’un courant dans le ruban selon un premier sens déplace les parois dans ce même premier sens. Toutes les parois sont de préférence déplacées lors de l’application de ce courant. L’application d’un courant électrique selon un sens opposé au premier sens permet typiquement de changer le sens de déplacement des parois. Il est ainsi possible de réaffecter un domaine magnétique d’aimantation A2 à un point quantique donné, qui était auparavant associé à un domaine magnétique d’aimantation A1. Les fréquences de résonance des différents points quantiques peuvent ainsi être modifiées.
Le dispositif selon l’invention peut ainsi être reconfiguré de différentes manières, par exemple en fonction des applications visées.
Avantageusement, lorsque les valeurs des poids des couches L1, L2, …, LN sont des réels flottants, par exemple compris entre 0 et 1, la détermination de la valeur correspondante de la carte de segmentation se fait par comparaison de chaque poids à un seuil donné, par exemple égal à 0.01. Si la valeur du poids est inférieure à ce seuil, alors le pixel correspondant de la carte de segmentation est mis à 0, sinon ce pixel est mis à 1.
En variante, lorsque les valeurs des poids sont binaires, elles sont directement copiées dans la carte de segmentation SGIi correspondante (la carte SGIi est égale à la carte des poids de la couche Li).
Les vues T1, T2, …, TN sont ensuite codées (72) par le dispositif de codage 200 à l’aide des cartes de segmentation SG1, SG2, …, SGN. Avantageusement, on utilise une méthode de codage d’une vidéo multi-vues, préférentiellement le standard MIV. En variante on peut recourir à d’autres standards comme par exemple MV-HEVC ou encore 3D HEVC.
Selon le standard MIV, à un instant t, des parties de vues T1(t), T2(t), …, TN(t), appelées patches, sont disposées dans une grande image commune, appelée atlas. Classiquement, ces parties correspondent par exemple au résultat d’une segmentation préalable des vues acquises par les N caméras, destinée à ne conserver que les informations non redondantes entre vues. Par exemple, une partie d’un objet de la scène qui serait visible sur une vue donnée et qui est transmise dans un patch de cette vue n’a plus besoin d’être transmise dans un patch d’une autre vue.
Les atlas correspondant aux différents instants de la vidéo sont ensuite codés comme des vidéo 2D classiques, à l’aide par exemple du standard de codage vidéo HEVC. Le standard MIV fournit en effet une syntaxe qui permet au décodeur d’identifier les patches à l’intérieur des atlas et de les redisposer dans les vues initiales. Les vues décodées puis reconstruites côté décodeur sont donc partielles.
Selon l’invention, la division en patches est effectuée, pour chaque vue Tj, sur la base de la carte de segmentation SGIj produite à partir des valeurs affectées aux poids du module de segmentation automatique à l’issue de l’apprentissage (61).
A cet égard, on note qu’il existe plusieurs façons de créer des patches à partir d’une même carte de segmentation. Par exemple, on constitue autant de patches que de groupes de pixels connexes ayant la valeur « utile » dans la carte de segmentation considérée. En variante, on peut imposer une limite minimale pour constituer un patch à partir d’un tel groupe de pixels connexes. Par exemple, si un groupe de pixels segmentés contient un nombre de pixels inférieur à un premier seuil (par exemple égal à 100 pixels, il ne sera pas pris en compte pour constituer un nouveau patch, mais on cherchera à le rattacher à un groupe de pixels segmentés voisins jusqu’à dépasser cette limite. Selon une autre variante, il est aussi possible de simplement omettre de prendre en compte les groupes de pixels segmentés dont le nombre de pixels est inférieur à un deuxième seuil, inférieur au premier, et par exemple égal à 5.
Les patches ainsi constitués pour une vue donnée Ti(t) sont incorporés dans un atlas avec d’autres patches provenant éventuellement d’autre vues Tj(t) associées au même instant t. Afin de pouvoir reconstituer les vues partielles côté décodeur, il est requis de lui transmettre, donc de coder les informations suivantes :
- la vue à laquelle le patch est associé, - les coordonnées du patch dans l’atlas, - une carte d’occupation (en anglais, « Occupancy Map ») du patch dans l’atlas.
On note donc que le standard MIV permet déjà la prise en compte des cartes de segmentation des vues dans le schéma de codage d’une vidéo multi-vues de sorte à ce que seules les données d’entrée du sous-ensemble de données à traiter USS soient codées et transmises à un récepteur (UE).
Une fois les atlas remplis avec tous les patches identifiés dans toutes les vues, les atlas sont codés par un encodeur classique, par exemple conforme au standard HEVC.
Dans un mode de réalisation, la configuration du réseau de neurones du dispositif de synthèse SYNT1 est figée.
Dans un autre mode de réalisation, la configuration du réseau de neurones du dispositif de synthèse SYNT1 est modifiée par l’apprentissage 61 et les valeurs modifiées MWL’1, MWL’2,…, MWL’N des poids de traitement des différentes couches L’1, L’2, …, L’M du réseau de neurones du dispositif de synthèse SYNT1 qui sont également codées (par exemple avec le standard de codage MPEG NNR, de l’anglais « Neural Net Representation »), spécifié dans la partie 17 de la norme MPEG-7, en vue de leur transmission au dispositif de synthèse SYNT2 correspondant côté récepteur (UE). On note qu’ici plusieurs valeurs de poids de traitement modifiées MWL’i peuvent être transmises pour la couche L’i et que cet ensemble de valeurs MWL’i peut prendre la forme d’une carte ou d’une image dont les dimensions sont identiques à celle de la couche L’i concernée.
On suppose que les données codées sont transmises à un équipement récepteur, par exemple l’équipement terminal UE de la , par l’intermédiaire du réseau de communication RC, par exemple sous la forme d’un flux de données codées STR ou d’un fichier de données codées F D .
Elles sont reçues par le dispositif de décodage 300 qui, selon ce mode de réalisation, effectue un décodage des données codées relatives aux vues complètes ou partielles T1, T2, …, TN conformément au standard MIV.
Ce décodage produit les données décodées suivantes : - une série ou séquence d’atlas, -pour chaque atlas, des données représentatives des patches qu’il contient et, pour chacun de ces patches : - la vue à laquelle le patch est associé, - les coordonnées du patch dans l’atlas, et - une carte d’occupation du patch dans l’atlas.
Le ou les agents dispersants peuvent donc avoir un squelette de silicone, tel que le polyéther de silicone et des dispersants de type amino- silicone, différents des silicones aminés mentionnées ci-après. Parmi les agents dispersants appropriés, on peut citer : - les amino-silicones i.e. silicones comprenant un ou plusieurs groupes amino telles que celles commercialisées sous les noms et références :BYK LPX 21879, par BYK, GP-4, GP-6, GP-344, GP-851, GP-965, GP-967 et GP-988-1, commercialisée par Genesee les polymères, - les acrylates de silicone telles que Tego ® RC 902, Tego ® RC 922, Tego ® RC 1041, et Tego ® RC 1043, par commercialisée Evonik, - les silicones polydiméthylsiloxanes (PDMS) à groupes carboxyliques tel que X- 22162 et X-22370 par Shin-Etsu, époxy de silicone tel que le GP-29, GP-32, GP-502, GP-504, GP-514, GP-607, GP-682, et GP-695, par Genesee Polymers, ou Tego ® RC 1401, Tego ® RC 1403, Tego ® RC 1412, par Evonik.
Selon un mode de réalisation particulier, le ou les agents dispersants sont de type amino-silicone différents des silicones aminés mentionnées ci-après et sont cationiques.
On s’attache désormais à décrire un premier exemple de mise en œuvre de l’invention, en relation avec les figures 9 et 10.
Comme dans les figures 1 et 4, on considère une scène SC capturée par un ensemble de N caméras C1, C2, …, CN. Chaque caméra observe la scène depuis un point de vue donnée et génère à Nt instants t successifs une image ou vue de texture T1, T2, …, TN correspondant à ce point de vue.
Le traitement à appliquer aux données d’entrée correspond ici à une synthèse de vue. Il s’agit en particulier de synthétiser une vue supplémentaire associée à un point de vue supplémentaire PVS distinct des N points de vue des N caméras. Le dispositif de synthèse en question est configuré pour prendre en entrée tout ou partie des N images T1(t), T2(t), …, TN(t) et leurs paramètres intrinsèques (focale, résolution du capteur, nombre de composantes de couleurs, etc.) et extrinsèques (position dans l’espace, orientation, etc.) des N caméras, ainsi que les coordonnées du point de vue supplémentaire PVS de la scène, et pour produire en sortie l’image ou vue supplémentaire TS. Dans cet exemple, on suppose que le dispositif de synthèse SYNT1, SYNT2 comprend un réseau de neurones de type IBRNet. Un tel réseau présente une structure en M couches successives L’1, L’2, …, L’M, avec M entier non nul, connectées entre elles de sorte que la sortie d’une couche amont soit présentée en entrée de la couche aval suivante. Chaque couche présente des poids de configuration WjL’i, avec i entier compris entre 1 et M et j entier compris entre 1 et un nombre de poids de traitement associé à la couche i, dont les valeurs sont déterminées au cours d’un apprentissage préalable.
En relation avec la , on décrit d’abord les opérations mises en œuvre côté encodeur, c’est-à-dire au niveau de l’équipement serveur ES de la . Selon l’invention, le module de segmentation automatique SEG1 présente lui aussi la structure d’un réseau de neurones en couches, qu’on appelle aussi couches de pertinence, du fait que les valeurs de ses poids sont destinées à indiquer in fine un niveau de pertinence ou d’utilité d’une donnée d’entrée en vue de son traitement ultérieur par le dispositif de synthèse SYNT1.
Selon ce mode de réalisation de l’invention, le module de segmentation automatique comprend autant de couches L1, L2, …, LN que d’images d’entrée T1(t), T2(t), …, TN(t) à un instant donné t. Par simplicité, dans la suite, on se place à cet instant t donné et on désignera par T1, T2, …, TN la séquences d’images d’entrée correspondante.
Avantageusement, chaque couche Li, avec i compris entre 1 et N, présente les mêmes dimensions que l’image ou vue d’entrée correspondante. Par exemple, si les images d’entrée sont de taille WxH pixels, la couche Li est également de taille WxH, c’est-à-dire qu’elle comprend WxH poids, chaque poids étant un unique coefficient multiplicateur de la valeur scalaire (niveau de gris) ou vectorielle (triplet RGB ou YUV) associé au pixel correspondant de l’image d’entrée. Avantageusement, le coefficient multiplicateur est un réel flottant.
En variante, les poids de chaque couche Li prennent des valeurs binaires. Si le bit de poids a la valeur 1, le pixel associé est transmis sans changement à l’entrée du dispositif de traitement SYNT1, sinon le pixel associé n’est pas transmis au dispositif de traitement SYNT1 ou bien il est transmis avec une valeur prédéfinie (par exemple -1) pour indiquer qu’il n’est pas utile.
Le réseau de neurones du module de segmentation SEG1 est ensuite soumis à un apprentissage, de sorte à affecter des valeurs adéquates aux poids de ces différentes couches afin qu’iI exécute la tâche attendue (ici, la synthèse d’une vue supplémentaire) de façon satisfaisante.