Vérité terrain - Ground truth

La vérité terrain est un terme utilisé dans divers domaines pour désigner des informations connues pour être réelles ou vraies, fournies par l'observation et la mesure directes (c'est-à-dire des preuves empiriques ) par opposition aux informations fournies par inférence .

Étymologie

L' Oxford English Dictionary (sv "ground Truth") enregistre l'utilisation du mot "Groundtruth" dans le sens d'une "vérité fondamentale" du poème d'Henry Ellison "The Siberian Exile's Tale", publié en 1833.

Statistiques et apprentissage automatique

La « vérité fondamentale » peut être considérée comme un terme conceptuel relatif à la connaissance de la vérité concernant une question spécifique. C'est le résultat idéal attendu. Ceci est utilisé dans les modèles statistiques pour prouver ou réfuter des hypothèses de recherche . Le terme « vérification sur le terrain » fait référence au processus de collecte des données objectives (prouvables) appropriées pour ce test. Comparez avec l' étalon-or . Par exemple, supposons que nous testions un système de vision stéréo pour voir dans quelle mesure il peut estimer les positions 3D. La « vérité terrain » pourrait être les positions données par un télémètre laser qui est connu pour être beaucoup plus précis que le système de caméra.

Le filtrage bayésien du spam est un exemple courant d'apprentissage supervisé. Dans ce système, l'algorithme apprend manuellement les différences entre le spam et le non-spam. Cela dépend de la vérité terrain des messages utilisés pour entraîner l'algorithme - les inexactitudes dans la vérité terrain seront corrélées aux inexactitudes dans les verdicts de spam/non-spam résultants.

Télédétection

En télédétection , la « vérité terrain » fait référence aux informations recueillies sur place. La vérité terrain permet aux données d'images d'être liées à des caractéristiques et des matériaux réels sur le terrain. La collecte de données de vérité terrain permet l'étalonnage des données de télédétection et aide à l'interprétation et à l'analyse de ce qui est détecté. Les exemples incluent la cartographie , la météorologie , l'analyse de photographies aériennes , l'imagerie satellitaire et d'autres techniques dans lesquelles les données sont recueillies à distance.

Plus précisément, la vérité terrain peut désigner un processus dans lequel un « pixel » sur une image satellite est comparé à ce qui existe en réalité (à l'heure actuelle) afin de vérifier le contenu du « pixel » sur l'image (en notant que le concept de "pixel" est quelque peu mal défini). Dans le cas d'une image classée, elle permet une classification supervisée pour aider à déterminer la précision de la classification effectuée par le logiciel de télédétection et donc minimiser les erreurs de classification telles que les erreurs de commission et les erreurs d'omission.

La vérité au sol est généralement effectuée sur place, en effectuant des observations de surface et des mesures de diverses propriétés des caractéristiques des cellules de résolution au sol qui sont étudiées sur l'image numérique de télédétection. Cela implique également de prendre les coordonnées géographiques de la cellule de résolution au sol avec la technologie GPS et de les comparer avec les coordonnées du "pixel" étudié fournies par le logiciel de télédétection pour comprendre et analyser les erreurs de localisation et comment cela peut affecter une étude particulière.

La vérité terrain est importante dans la classification supervisée initiale d'une image. Lorsque l'identité et l'emplacement des types d'occupation du sol sont connus grâce à une combinaison de travaux sur le terrain, de cartes et d'expériences personnelles, ces zones sont appelées sites de formation. Les caractéristiques spectrales de ces zones sont utilisées pour entraîner le logiciel de télédétection à l'aide de règles de décision pour classer le reste de l'image. Ces règles de décision telles que la classification de vraisemblance maximale, la classification de parallélépipède et la classification de distance minimale offrent différentes techniques pour classer une image. Des sites de vérité terrain supplémentaires permettent au capteur distant d'établir une matrice d'erreurs qui valide l'exactitude de la méthode de classification utilisée. Différentes méthodes de classification peuvent avoir des pourcentages d'erreur différents pour un projet de classification donné. Il est important que le capteur à distance choisisse une méthode de classification qui fonctionne le mieux avec le nombre de classifications utilisées tout en fournissant le moins d'erreurs.

La vérité terrain aide également à la correction atmosphérique . Étant donné que les images des satellites doivent évidemment traverser l'atmosphère, elles peuvent être déformées en raison de l'absorption dans l'atmosphère. Ainsi, la vérité terrain peut aider à identifier pleinement les objets sur les photos satellites.

Erreurs de commission

Un exemple d'erreur de commission est lorsqu'un pixel signale la présence d'une caractéristique (comme des arbres) qui, en réalité, est absente (aucun arbre n'est réellement présent). La vérification au sol garantit que les matrices d'erreur ont un pourcentage de précision plus élevé que ce ne serait le cas si aucun pixel n'était vérifié au sol. Cette valeur est l'inverse de la précision de l'utilisateur, c'est-à-dire Erreur de commission = 1 - précision de l'utilisateur.

Erreurs d'omission

Un exemple d'erreur d'omission est lorsque les pixels d'une certaine chose, par exemple des érables, ne sont pas classés comme des érables. Le processus de vérification au sol permet de s'assurer que le pixel est classé correctement et que les matrices d'erreurs sont plus précises. Cette valeur est l'inverse de la précision du producteur, c'est-à-dire l'erreur d'omission = 1 - la précision du producteur

Systèmes d'information géographique

Les représentations de la vérité terrain sont les éléments SIG (champs ou objets), et chaque élément représente (par un processus cartographique) un objet du monde réel.

Dans les SIG, les données spatiales sont modélisées sous forme de champ (comme dans les images raster de télédétection ) ou comme objet (comme dans la représentation cartographique vectorielle ). Ils sont modélisés à partir du monde réel (appelé aussi réalité géographique ), typiquement par un processus cartographique (illustré).

Les systèmes d'information géographique tels que SIG, GPS et GNSS sont devenus si répandus que le terme « vérité terrain » a pris une signification particulière dans ce contexte. Si les coordonnées de localisation renvoyées par une méthode de localisation telle que le GPS sont une estimation d'un emplacement, alors la « vérité terrain » est l'emplacement réel sur Terre. Un smartphone peut renvoyer un ensemble de coordonnées de localisation estimées telles que 43.87870,-103.45901. La vérité terrain estimée par ces coordonnées est le bout du nez de George Washington sur le mont Rushmore . La précision de l'estimation est la distance maximale entre les coordonnées de localisation et la vérité terrain. Nous pourrions dire dans ce cas que la précision de l'estimation est de 10 mètres, ce qui signifie que le point sur terre représenté par les coordonnées de localisation est censé être à moins de 10 mètres du nez de George - la vérité terrain. En argot, les coordonnées indiquent où nous pensons que le nez de George Washington se trouve, et la vérité sur le terrain est là où il se trouve vraiment. Dans la pratique, un téléphone intelligent ou un appareil GPS portable est régulièrement capable d'estimer la vérité sur le terrain dans un rayon de 6 à 10 mètres. Des instruments spécialisés peuvent réduire l'erreur de mesure GPS à moins d'un centimètre.

Utilisation militaire

L' argot militaire américain utilise la « vérité sur le terrain » pour désigner les faits constituant une situation tactique, par opposition aux rapports de renseignement, aux plans de mission et à d'autres descriptions reflétant les projections conatives ou fondées sur des politiques du complexe industriel·militaire. Le terme apparaît dans le titre du film documentaire sur la guerre en Irak The Ground Truth (2006), ainsi que dans des publications militaires, par exemple Stars and Stripes disant : « Stripes a décidé de découvrir quelle était la vérité sur le terrain en Irak. »

Les références

Liens externes