Un modelo de conjunto de caja gris que aprovecha la precisión de caja negra y la interpretabilidad intrínseca de caja blanca
Autores: Pintelas, Emmanuel; Livieris, Ioannis E.; Pintelas, Panagiotis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Aprendizaje automático
Interpretabilidad
Explicabilidad
Modelo de caja gris
Marco de autoaprendizaje
Conjuntos de datos del mundo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El aprendizaje automático ha surgido como un factor clave en muchos avances y aplicaciones tecnológicas y científicas. Se ha dedicado mucha investigación al desarrollo de modelos de aprendizaje automático de alto rendimiento, que pueden realizar predicciones y decisiones muy precisas en una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, todavía buscamos comprender y explicar cómo funcionan estos modelos y toman decisiones. La explicabilidad e interpretabilidad en el aprendizaje automático es un problema significativo, ya que en la mayoría de los problemas del mundo real se considera esencial comprender y explicar el mecanismo de predicción del modelo para poder confiar en él y tomar decisiones sobre cuestiones críticas. En este estudio, desarrollamos un modelo de Caja Gris basado en una metodología semi-supervisada utilizando un marco de auto-entrenamiento. El objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de un modelo de aprendizaje automático tanto interpretable como preciso, aunque esto es una tarea compleja y desafiante. El modelo propuesto se evaluó en una variedad de conjuntos de datos del mundo real de los dominios de aplicación crucial de la educación, las finanzas y la medicina. Nuestros resultados demuestran la eficiencia del modelo propuesto, que se desempeña de manera comparable a un modelo de Caja Negra y supera considerablemente a los modelos de Caja Blanca individuales, al mismo tiempo que sigue siendo tan interpretable como un modelo de Caja Blanca.
Descripción
El aprendizaje automático ha surgido como un factor clave en muchos avances y aplicaciones tecnológicas y científicas. Se ha dedicado mucha investigación al desarrollo de modelos de aprendizaje automático de alto rendimiento, que pueden realizar predicciones y decisiones muy precisas en una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, todavía buscamos comprender y explicar cómo funcionan estos modelos y toman decisiones. La explicabilidad e interpretabilidad en el aprendizaje automático es un problema significativo, ya que en la mayoría de los problemas del mundo real se considera esencial comprender y explicar el mecanismo de predicción del modelo para poder confiar en él y tomar decisiones sobre cuestiones críticas. En este estudio, desarrollamos un modelo de Caja Gris basado en una metodología semi-supervisada utilizando un marco de auto-entrenamiento. El objetivo principal de este trabajo es el desarrollo de un modelo de aprendizaje automático tanto interpretable como preciso, aunque esto es una tarea compleja y desafiante. El modelo propuesto se evaluó en una variedad de conjuntos de datos del mundo real de los dominios de aplicación crucial de la educación, las finanzas y la medicina. Nuestros resultados demuestran la eficiencia del modelo propuesto, que se desempeña de manera comparable a un modelo de Caja Negra y supera considerablemente a los modelos de Caja Blanca individuales, al mismo tiempo que sigue siendo tan interpretable como un modelo de Caja Blanca.