Verdad fundamental - Ground truth

Verdad fundamental es un término utilizado en varios campos para referirse a información que se sabe que es real o verdadera, proporcionada por observación y medición directas (es decir, evidencia empírica ) en contraposición a la información proporcionada por inferencia .

Etimología

El Oxford English Dictionary (sv "Ground Truth") registra el uso de la palabra "Groundtruth" en el sentido de una "verdad fundamental" del poema de Henry Ellison "The Siberian Exile's Tale", publicado en 1833.

Estadísticas y aprendizaje automático

La "verdad fundamental" puede verse como un término conceptual relativo al conocimiento de la verdad sobre una cuestión específica. Es el resultado ideal esperado. Esto se utiliza en modelos estadísticos para probar o refutar hipótesis de investigación . El término "verificación en el terreno" se refiere al proceso de recopilación de los datos objetivos (demostrables) adecuados para esta prueba. Compare con el patrón oro . Por ejemplo, supongamos que estamos probando un sistema de visión estéreo para ver qué tan bien puede estimar las posiciones 3D. La "verdad del terreno" podrían ser las posiciones dadas por un telémetro láser que se sabe que es mucho más preciso que el sistema de cámara.

El filtrado de spam bayesiano es un ejemplo común de aprendizaje supervisado. En este sistema, al algoritmo se le enseña manualmente las diferencias entre spam y no spam. Esto depende de la verdad básica de los mensajes utilizados para entrenar el algoritmo; las inexactitudes en la verdad básica se correlacionarán con inexactitudes en los veredictos resultantes de spam / no spam.

Sensores remotos

En la teledetección , la "verdad sobre el terreno" se refiere a la información recopilada en el lugar. La verdad del terreno permite que los datos de la imagen se relacionen con características y materiales reales en el terreno. La recopilación de datos reales del terreno permite la calibración de datos de teledetección y ayuda en la interpretación y análisis de lo que se está detectando. Los ejemplos incluyen cartografía , meteorología , análisis de fotografías aéreas , imágenes de satélite y otras técnicas en las que los datos se recopilan a distancia.

Más específicamente, la verdad del suelo puede referirse a un proceso en el que un " píxel " en una imagen de satélite se compara con lo que hay en realidad (en el momento actual) para verificar el contenido del "píxel" en la imagen (observando que el concepto de "píxel" está algo mal definido). En el caso de una imagen clasificada, permite la clasificación supervisada para ayudar a determinar la precisión de la clasificación realizada por el software de teledetección y así minimizar errores en la clasificación como errores de comisión y errores de omisión.

La verdad del terreno generalmente se realiza en el sitio, realizando observaciones de superficie y mediciones de varias propiedades de las características de las celdas de resolución del terreno que se están estudiando en la imagen digital de teledetección. También implica tomar coordenadas geográficas de la celda de resolución terrestre con tecnología GPS y compararlas con las coordenadas del "píxel" en estudio proporcionadas por el software de teledetección para comprender y analizar los errores de ubicación y cómo pueden afectar un estudio en particular.

La verdad fundamental es importante en la clasificación supervisada inicial de una imagen. Cuando se conoce la identidad y ubicación de los tipos de cobertura terrestre mediante una combinación de trabajo de campo, mapas y experiencia personal, estas áreas se conocen como sitios de capacitación. Las características espectrales de estas áreas se utilizan para entrenar el software de teledetección utilizando reglas de decisión para clasificar el resto de la imagen. Estas reglas de decisión, como Clasificación de máxima verosimilitud, Clasificación de paralelepípedo y Clasificación de distancia mínima, ofrecen diferentes técnicas para clasificar una imagen. Los sitios de verificación de terreno adicionales permiten que el sensor remoto establezca una matriz de error que valida la precisión del método de clasificación utilizado. Los diferentes métodos de clasificación pueden tener diferentes porcentajes de error para un proyecto de clasificación determinado. Es importante que el sensor remoto elija un método de clasificación que funcione mejor con la cantidad de clasificaciones utilizadas y que proporcione la menor cantidad de error.

La verdad del suelo también ayuda con la corrección atmosférica . Dado que las imágenes de los satélites obviamente tienen que atravesar la atmósfera, pueden distorsionarse debido a la absorción en la atmósfera. Por lo tanto, la verdad sobre el terreno puede ayudar a identificar completamente los objetos en las fotos satelitales.

Errores de comisión

Un ejemplo de error de comisión es cuando un píxel informa la presencia de una característica (como árboles) que, en realidad, está ausente (no hay árboles presentes). La verificación en tierra asegura que las matrices de error tengan un porcentaje de precisión más alto que el que tendría si no se hubieran verificado los píxeles. Este valor es el inverso de la precisión del usuario, es decir, error de comisión = 1 - precisión del usuario.

Errores de omisión

Un ejemplo de error de omisión es cuando los píxeles de una determinada cosa, por ejemplo, arces, no se clasifican como arces. El proceso de verificación en el terreno ayuda a garantizar que el píxel se clasifique correctamente y que las matrices de error sean más precisas. Este valor es el inverso de la precisión del productor, es decir, error de omisión = 1 - precisión del productor

Sistemas de información geográfica

Las representaciones de la verdad del terreno son los elementos GIS (campos u objetos), y cada elemento representa (mediante un proceso cartográfico) un objeto del mundo real.

En SIG, los datos espaciales se modelan como campo (como en imágenes raster de detección remota ) o como objeto (como en la representación de mapas vectoriales ). Se modelan a partir del mundo real (también llamado realidad geográfica ), típicamente mediante un proceso cartográfico (ilustrado).

Los sistemas de información geográfica como GIS, GPS y GNSS se han generalizado tanto que el término "verdad fundamental" ha adquirido un significado especial en ese contexto. Si las coordenadas de ubicación devueltas por un método de ubicación como el GPS son una estimación de una ubicación, entonces la "verdad del terreno" es la ubicación real en la Tierra. Un teléfono inteligente puede devolver un conjunto de coordenadas de ubicación estimadas, como 43.87870, -103.45901. La verdad del terreno que se estima mediante esas coordenadas es la punta de la nariz de George Washington en el Monte Rushmore . La precisión de la estimación es la distancia máxima entre las coordenadas de ubicación y la verdad del terreno. En este caso, podríamos decir que la precisión estimada es de 10 metros, lo que significa que se cree que el punto en la tierra representado por las coordenadas de ubicación está a 10 metros de la nariz de George, la verdad del terreno. En jerga, las coordenadas indican dónde creemos que se encuentra la nariz de George Washington, y la verdad básica es dónde está realmente. En la práctica, un teléfono inteligente o una unidad GPS de mano es capaz de estimar de forma rutinaria la verdad sobre el terreno en un radio de 6 a 10 metros. Los instrumentos especializados pueden reducir el error de medición del GPS a menos de un centímetro.

Uso militar

La jerga militar estadounidense utiliza "verdad fundamental" para referirse a los hechos que comprenden una situación táctica, a diferencia de los informes de inteligencia, planes de misión y otras descripciones que reflejan las proyecciones conativas o basadas en políticas del complejo industrial · militar. El término aparece en el título del documental sobre la guerra de Irak The Ground Truth (2006), y también en publicaciones militares, por ejemplo, Stars and Stripes que dice: "Stripes decidió averiguar cuál era la verdad fundamental en Irak".

Referencias

enlaces externos