Entraîner Ultralytics YOLO11 en utilisant l'intégration JupyterLab

Abirami Vina

4 min lire

17 janvier 2025

Simplifiez l'apprentissage du modèle YOLO11 avec JupyterLab ! Découvrez un environnement intuitif et tout-en-un pour les projets de vision par ordinateur.

Travailler sur des modèles de vision par ordinateur peut être passionnant, surtout lorsque vous constatez que votre modèle fonctionne bien. En règle générale, le processus de développement de la vision par ordinateur comporte plusieurs étapes simples, telles que la préparation des ensembles de données et l'ajustement des modèles, comme Ultralytics YOLO11. Cependant, certaines parties de ce processus peuvent représenter un défi pour les débutants, comme la mise en place d'un environnement de développement. C'est exactement pour cela qu'Ultralytics supporte des intégrations comme JupyterLab qui peuvent rendre ces étapes plus faciles.

Plus précisément, l'intégration de Jupyterlab offre un environnement de développement interactif et convivial qui simplifie l'exploration et l'expérimentation des modèles de vision par ordinateur. Jupyterlab vous offre un espace de travail intégré. Grâce à lui, vous pouvez vous lancer directement dans l'exploration et la construction de modèles de vision par ordinateur sans avoir à installer et à configurer des environnements. 

Par exemple, JupyterLab fournit des outils et des fonctionnalités tels que des carnets pour exécuter du code, des éditeurs de texte pour créer de la documentation et des terminaux pour interagir avec le système. En fait, JupyterLab vous permet d'expérimenter et d'entraîner facilement les modèles Ultralytics YOLO11 directement sur votre ordinateur. Dans cet article, nous allons explorer son intégration avec YOLO11, son fonctionnement et les avantages qu'il offre.

Qu'est-ce que JupyterLab ?

JupyterLab est un outil web qui vous aide à écrire et à exécuter du code, à organiser des données et à créer des rapports visuels en un seul endroit. Il fait partie du projet Jupyter, qui a débuté en 2014 pour rendre le codage plus interactif et convivial. Construit comme une mise à niveau de Jupyter Notebook, il a été publié pour la première fois en 2018 et est couramment utilisé pour des tâches telles que l'analyse de données, la création de graphiques et la construction de modèles d'apprentissage automatique.

JupyterLab vous permet de travailler avec du code et des données de manière interactive, ce qui simplifie l'expérimentation et l'exploration d'idées. Vous pouvez également créer et partager des documents qui combinent de manière transparente du code, du texte et des éléments visuels, ce qui est idéal pour la collaboration et les présentations. En outre, son interface flexible vous permet d'organiser des outils tels que des carnets de notes, des fichiers texte et des terminaux côte à côte, et des plugins peuvent être ajoutés pour étendre davantage ses fonctionnalités afin de répondre aux besoins de votre projet.

Fig 1. Composants de JupyterLab.

Voici d'autres fonctionnalités intéressantes de JupyterLab :

  • Création facile de projets : JupyterLab facilite la création et le partage de projets avec des éléments visuels tels que des diagrammes, des graphiques et des tableaux de bord, ainsi que des images, des vidéos et d'autres médias. 
  • Collaborer avec les autres : Vous pouvez facilement collaborer avec d'autres personnes en partageant des carnets de notes et en assurant le suivi des modifications à l'aide d'outils tels que Git. 
  • Idéal pour les débutants : Il est populaire dans les salles de classe pour enseigner le codage et l'analyse des données, dans la recherche pour tester des idées, et dans le développement pour des tâches telles que les tests de logiciels et la gestion des flux de données.

Utiliser JupyterLab pour travailler sur les projets Ultralytics YOLO11

Maintenant que nous avons une meilleure compréhension de ce qu'est JupyterLab, explorons ce que l'intégration JupyterLab englobe exactement et comment vous pouvez l'exploiter lorsque vous travaillez avec YOLO11. 

JupyterLab est un excellent outil pour travailler sur des projets avec des modèles Ultralytics YOLO11. Il simplifie le processus de développement en fournissant un environnement tout-en-un où vous pouvez gérer les tâches et les documents sans passer d'une plateforme à l'autre. L'interface interactive vous permet d'exécuter du code et de voir les résultats instantanément, ce qui est parfait pour explorer les données ou comprendre les performances de votre modèle YOLO11. Vous pouvez également utiliser des extensions comme Plotly pour créer des graphiques interactifs qui aident à visualiser et à affiner vos modèles YOLO11.

Par exemple, imaginons que vous travailliez sur un projet innovant impliquant l'IA dans le domaine de la santé. Vous envisagez d'entraîner YOLO11 sur mesure pour aider les médecins à détecter en temps réel des tumeurs sur des images radiographiques ou tomodensitométriques. YOLO11 peut être entraîné à l'aide d'un ensemble de données d'images médicales étiquetées qui mettent en évidence les zones normales et anormales. Grâce à l'intégration de JupyterLab, vous pouvez entraîner et affiner les modèles YOLO11 directement dans un environnement collaboratif et convivial. Elle offre également des outils pour la gestion des ensembles de données, l'exécution d'expériences et la validation de la précision des modèles, ce qui rend plus facile et plus efficace l'adoption de l'IA de vision dans le domaine de la santé.

Fonctionnement de l'intégration JupyterLab

L'entraînement personnalisé des modèles YOLO11 sur JupyterLab est simple. La plateforme est similaire à son prédécesseur, Jupyter Notebook ou Google Colab, et fournit un environnement préconfiguré qui facilite la prise en main.

Pour configurer JupyterLab pour votre projet YOLO11, commencez par télécharger le fichier `tutorial.ipynb` depuis le dépôt Ultralytics GitHub et sauvegardez-le dans votre répertoire préféré. Ensuite, ouvrez n'importe quel éditeur de code ou terminal et exécutez la commande `pip install jupyterlab` pour installer JupyterLab. La plateforme s'ouvrira automatiquement et affichera la fenêtre ci-dessous.

Fig 2. Page de démarrage de JupyterLab.

Une fois l'installation terminée, naviguez vers le répertoire où vous avez sauvegardé le fichier notebook et exécutez la commande `jupyter lab` pour lancer la plateforme. Ceci ouvrira JupyterLab dans votre navigateur web par défaut, où vous pourrez charger le fichier `tutorial.ipynb` et commencer à explorer YOLO11. Dans cet environnement interactif, vous pouvez exécuter le code du carnet cellule par cellule, ajuster les paramètres et voir les résultats instantanément. JupyterLab facilite la visualisation des résultats, la prise de notes et l'essai de différentes configurations en un seul endroit.

Fig. 3. Ouverture du carnet YOLO11 tutorial.ipynb dans l'interface de JupyterLab.

Pour mieux comprendre le processus de formation des modèles YOLO d'Ultralytics et les meilleures pratiques, vous pouvez vous référer à la documentation officielle d'Ultralytics

Choisir l'intégration JupyterLab : pourquoi elle se distingue

En explorant la documentation des intégrations Ultralytics, vous remarquerez qu'il y a une grande variété d'intégrations à choisir. Certaines d'entre elles offrent même des fonctionnalités similaires. Par exemple, l'intégration Google Colab offre un environnement de type carnet de notes qui prend en charge l'entraînement de YOLO11, y compris l'entraînement personnalisé d'un modèle pré-entraîné pour des tâches spécifiques. Avec autant d'intégrations, il est important de garder à l'esprit ce qui rend l'intégration JupyterLab unique. 

L'un des principaux avantages de l'intégration de JupyterLab est la prise en charge des extensions. Ces extensions peuvent faire une différence substantielle dans votre projet de vision par ordinateur et rationaliser le processus de développement du modèle. Par exemple, vous pouvez utiliser les extensions Git pour suivre vos progrès, partager votre travail avec d'autres personnes et vous assurer que votre code est toujours bien entretenu, le tout sans quitter l'interface JupyterLab.

Voici d'autres raisons pour lesquelles les intégrations JupyterLab pourraient être un excellent choix pour votre projet :

  • Gestion facile des cellules : La gestion des différentes cellules dans JupyterLab est facile. Au lieu de la méthode fastidieuse du copier-coller, vous pouvez faire glisser et déposer les cellules pour les réorganiser.
  • Copie de cellules d'un cahier à l'autre : Vous pouvez facilement copier des cellules entre différents carnets en glissant et déposant des cellules d'un carnet à l'autre.
  • Vues multiples : JupyterLab prend en charge plusieurs vues du même carnet, ce qui est particulièrement utile pour les carnets longs. Vous pouvez ouvrir différentes sections l'une à côté de l'autre pour les comparer ou les explorer, et toute modification apportée dans une vue apparaîtra dans l'autre.
  • Passage facile à l'affichage classique du carnet de notes : Pour ceux qui sont plus familiers avec l'interface classique du carnet de notes Jupyter, JupyterLab offre un retour facile. Il suffit de remplacer "/lab" dans le lien du navigateur par "/tree" pour revenir à l'affichage familier du carnet de notes.

Applications de l'intégration de JupyterLab et de YOLO11

Ensuite, nous allons explorer quelques applications pratiques du travail sur YOLO11 en utilisant l'intégration JupyterLab.

Par exemple, un développeur travaillant sur des technologies de surveillance de la faune peut utiliser l'intégration JupyterLab pour entraîner un modèle YOLO11. En entraînant YOLO11 sur mesure, il peut créer des applications de vision par ordinateur qui identifient les espèces menacées à partir de séquences filmées par des drones. JupyterLab facilite ce processus en fournissant un espace de travail unique pour l'exploration des données, le prétraitement et l'entraînement des modèles. Les développeurs peuvent exécuter le code, tester les modèles et afficher les résultats en un seul endroit, ce qui simplifie et organise le flux de travail.

Fig. 4. Exemple d'utilisation des modèles YOLO d'Ultralytics pour détecter les espèces sauvages.

Au-delà de la conservation de la faune, la combinaison fiable de YOLO11 et de JupyterLab peut être utilisée dans une variété d'applications réelles, comme par exemple :

  • Vision par ordinateur dans l'agriculture: La prise en charge par YOLO11 de diverses tâches de vision par ordinateur peut aider à détecter les maladies des cultures, à surveiller la croissance des plantes ou à identifier les mauvaises herbes à partir d'images de drones ou de satellites, JupyterLab simplifiant l'analyse des données et l'optimisation des modèles.
  • Contrôle de la qualité dans la fabrication: En analysant des images en temps réel, YOLO11 peut identifier les défauts des produits sur les chaînes de montage, tandis que JupyterLab fournit un environnement centralisé pour affiner les modèles et évaluer les résultats.
  • L'IA dans la logistique: Des tâches telles que le suivi des stocks et la numérisation des colis peuvent être automatisées à l'aide de YOLO11, qui détecte les objets dans les images et place des boîtes de délimitation autour d'eux pour indiquer leur emplacement, tandis que JupyterLab fournit des outils pour former, valider et tester efficacement des modèles à l'aide de données logistiques.

Avantages de l'intégration de JupyterLab

Voici un aperçu rapide de quelques-unes des façons uniques dont l'intégration de JupyterLab profite à l'IA visionnaire en général :

  • Accès à distance et évolutivité : Il peut fonctionner à la fois sur des plateformes en nuage et sur des serveurs distants, ce qui permet d'accéder à des ressources informatiques puissantes et de mener des recherches en collaboration.
  • Prise en charge de plusieurs langages de programmation : Si Python est le langage le plus couramment utilisé, JupyterLab prend en charge d'autres langages tels que R, Julia et Scala, ce qui le rend polyvalent pour divers flux de travail.
  • Intégration des données : JupyterLab s'intègre de manière transparente aux bases de données, au stockage en nuage et aux outils de traitement des données, ce qui facilite le traitement des grands ensembles de données nécessaires à la formation à l'IA visionnaire.

Principaux enseignements

L'intégration de JupyterLab est un outil utile qui facilite le travail avec des modèles de vision artificielle comme YOLO11. Il vous offre un espace de travail unique où vous pouvez organiser vos données, former et tester des modèles personnalisés et travailler avec d'autres développeurs. Grâce à ses extensions et à ses compléments utiles, vous pouvez vous concentrer sur la construction et l'amélioration de vos modèles au lieu de vous préoccuper de la mise en place de votre environnement de travail. 

Qu'il s'agisse d'aider à protéger la faune, d'améliorer les scanners médicaux ou de contrôler la qualité des produits dans les usines, l'intégration de JupyterLab prise en charge par Ultralytics simplifie le processus et le rend plus efficace.

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