Le format PIDF-LO (Presence Information Data
Format - Location Object, RFC 4119) permet de représenter la position présente d'un objet
mobile. Ce nouveau RFC est consacré à la représentation de
l'incertitude sur la position de cet objet, et
ajoute un moyen d'indiquer la confiance qu'on a sur la position de cet
objet. Ce RFC fournit également des indications sur le comportement à
avoir lorsqu'on reçoit de l'information imprécise ou incertaine.
Le cadre général sur le service de localisation est présenté dans
le RFC 6280. Idéalement, la localisation de la
cible (oui, le RFC utilise le terme de target, ce
qui est un peu effrayant) est connue parfaitement. Dans la réalité, on
n'a pas une précision infinie, et on a même des doutes sur
l'exactitude de la localisation. Il faut donc pouvoir représenter ce
manque de précision et ces doutes, à la fois par un vocabulaire commun
et par un format standard (une extension du PIDF-LO, Presence
Information Data Format - Location Object du RFC 4119). Notez que l'IETF, dans ses
RFC, ne normalise pas
comment on arrive à déterminer une
localisation. Il existe de nombreuses méthodes
(triangulation entre les relais de
téléphonie mobile, déclaration par la cible elle-même,
lorsqu'elle est munie d'un GPS ou équivalent,
etc) mais l'IETF ne se préoccupe que du format et de la distribution
de cette information, pas de comment elle a été obtenue.
D'abord, revenons sur la notion d'incertitude,
si importante en métrologie. La section 2 de notre RFC donne la
définition suivante : « l'incertitude exprime de manière quantitative
ce que l'on sait à propos d'une grandeur mesurée ». Par exemple, on
sait que les instruments de mesure ont une précision limitée et on
intègre cette imprécision dans l'incertitude. Ou bien on sait que la
grandeur varie très vite et cette variation devient une partie de
l'incertitude. Techniquement, l'incertitude est en général représentée
par une distribution de probabilité. Celle-ci
peut être trop complexe pour être manipulée simplement donc on adopte
en général un modèle simple : toute grandeur est accompagnée d'un
intervalle et d'un degré de confiance. Par exemple, si je mesure une
longueur, je vais l'indiquer « L = 1,00742 +/- 0,0043 m à 95 % de
confiance » ce qui veut dire qu'il y a 95 chances sur 100 que L soit
entre 1,00312 et 1,01172 mètres. (On note que, si la « vraie » mesure
a une dimension - c'est un point, la mesure avec l'incertitude a deux
ou trois dimensions, dessinant une région d'incertitude. Les formes de
cette région peuvent être variées, cf. RFC 5491.) Si vous voulez en savoir plus sur
l'incertitude, vous pouvez lire le « Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM) 98:1995 » de l'ISO
ou la Technical Note 1297, « Guidelines for Evaluating and
Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Result » du
NIST.
On a dit plus haut que l'incertitude pouvait être exprimée par une
distribution de probabilité. Celle-ci est représentée par une
fonction, la PDF (probability density function) qui
indique la probabilité, en chaque point, que la « vraie » valeur
figure en ce point. Deux PDF sont très répandues, la
gaussienne, aussi appelée distribution normale,
qui provient en général de la combinaison de beaucoup de petites
erreurs aléatoires, et la PDF rectangulaire,
qui représente en général une mesure avec une source d'erreurs
principale. La PDF est centrée sur la moyenne
des mesures, la PDF gaussienne est caractérisée par
l'écart-type, la rectangulaire par sa largeur
(le RFC utilise la demi-largeur).
L'ancien RFC 3693 utilisait également les
termes de précision et de résolution, qui sont désormais abandonnés,
l'expérience ayant montré que leur définition ne suffisait pas en
pratique. Par contre, comme alternative aux termes
quantitatifs comme les caractéristiques de la
PDF, notre nouveau RFC 7459 utilise le concept
qualitatif d'exactitude
(accuracy). L'exactitude d'une mesure indique
qualitativement le
degré de proximité avec la réalité. On dira ainsi qu'une mesure est
« plus exacte » qu'une autre.
Après ces considérations générales sur l'incertitude, les sections
3 et 4
du RFC décrivent précisement comment celle-ci est représentée dans le
format PIDF-LO (format fondé sur XML). La section 3 précise le modèle utilisé : la cible qui
nous intéresse est considérée comme un point. (Ce n'est pas vrai si la
cible est de grande taille, par exemple un aéroport, ou si elle est
quantique, mais le modèle adopté par l'IETF est
délibérement simplifié.) Le format PIDF-LO du RFC 4119 permet de décrire les incertitudes, et d'indiquer la
forme de la région d'incertitude, en utilisant les formes géométriques
standard de la norme « GML 3.1.1 PIDF-LO Shape
Application Schema for use by the Internet Engineering
Task Force (IETF) - Candidate OpenGIS Implementation
Specification 06-142r1 ». Par
contre, le format PIDF-LO original ne permet pas d'indiquer la confiance, le
RFC 5491 se contentant d'une valeur fixe de 95 %. À noter que
l'absence d'incertitude dans le fichier PIDF-LO ne signifie pas que la
mesure était parfaite : il se peut qu'on n'ait pas cherché à évaluer
l'incertitude, ou bien qu'on la connaisse mais qu'on la cache
délibérement, par exemple pour des raisons de protection de la
vie privée. Notez enfin que le problème de
l'incertitude existe aussi pour les localisations civiles (comme « 8,
rue de la Pompe, 12345 Villeneuve ») du RFC 5139.
La section 4 de notre RFC étend l'élement
unknown. Les
anciens logiciels ignoreront cet élément (qui n'existait pas au début
de PIDF-LO) mais les nouveaux pourront
s'en servir pour améliorer les traitements et les messages aux
utilisateurs. Un attribut pdf indique
l'apparence de la fonction PDF : inconnue, normale (gaussienne) ou
rectangulaire. Voici un exemple :
42.5463 -73.2512
850.24
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Le schéma XML complet de ces extensions à
PIDF-LO figure dans la section 7. L'espace de
noms nécessaire,
urn:ietf:params:xml:ns:pidf:geopriv:conf est
désormais
enregistré à l'IANA.
Avoir l'information ne suffit pas. Il faudra l'utiliser et on peut
se demander, par exemple (section 4.3 du RFC) comment présenter une
confiance à l'utilisateur, de manière à la fois techniquement correcte
et compréhensible pour le non-spécialiste. Par exemple, si la
confiance est indiquée de manière trop subtile, avec une légère
variation de couleur, l'utilisateur pourrait
croire que deux positions sont équivalentes alors que l'une d'elles
est plus exacte.
La section 5 du RFC se penche ensuite sur les calculs effectués à
partir de localisations comportant une incertitude. Elle est bien plus
riche en mathématiques et sa lecture est plutôt pour celles et ceux
qui sont à l'aise avec les centroïdes, la forme
de la Terre, le calcul
matriciel, et la
géométrie en général. Ces calculs sont d'autant
plus complexes que les opérations sur des données comportant une
incertitude ne sont pas intuitives. Par exemple, l'incertitude sur la
différence entre deux positions est la somme des incertitudes, pas
l'incertitude maximale, encore moins la différence des incertitudes
comme un calcul naïf risquerait de le faire. Les fanas de maths
peuvent aussi lire les annexes A et B, qui contiennent des formules utiles.
Un petit mot sur la sécurité, pour finir (section 9 du
RFC). Indiquer l'incertitude peut donner des indications sur
le mécanisme de localisation utilisé, ce qui peut être vu comme
excessivement bavard. Ceci dit, la section 13.5 du RFC 6772 rappelle que les services de localisation distribuent
de l'information et qu'il est très difficile de diminuer les fuites
(sans rendre le service inutilisable).
