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Revisión sistemática de las herramientas de inteligencia artificial explicable usadas en métodos de ensamble

Autores: Martínez Silva, Fabian Camilo; Cobos Lozada, Carlos Alberto

Idioma: Español

Editor: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - UPTC

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo OA


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Inteligencia Artificial

Palabras clave

Aprendizaje automático interpretable
Inteligencia Artificial Explicable (XAI)
Modelos de ensamble
Técnicas de explicabilidad
XgBoost

Licencia

CC BY – Atribución

Consultas: 22

Citaciones: Revista Facultad de Ingeniería Vol. 33 Núm. 70


Descripción

Los modelos de aprendizaje automático se utilizan cada vez más por su alto rendimiento predictivo. Sin embargo, en ámbitos críticos como la salud, la seguridad y la defensa y las finanzas existe una necesidad urgente de modelos que también sean explicables. Por lo general, los modelos más complejos (como las redes neuronales profundas y los ensambles) obtienen los mejores  resultados  en  problemas  de  gran  envergadura.  Pese  a  esto,  su  falta  de  transparencia  limita  su  aplicación  en  áreas  donde se requiere comprender el proceso de toma de decisiones. Teniendo en cuenta que los modelos de ensamble obtienen los mejores rendimientos en diversas aplicaciones —como se aprecia en las competencias de Kaggle, en particular XGBoost—, en  este  artículo  se  presenta  una  revisión  sistemática  de  los  artículos  publicados  entre  el  2019  y  el  2024,  relacionados  con  el uso de herramientas de Explicabilidad de la Inteligencia Artificial (XAI) en modelos de ensamble. La metodología seguida para la revisión se basó en las directrices propuestas por Kitchenham et al. que consideran la planeación y la ejecución de la  revisión  junto  con  el  reporte  de  los  resultados  obtenidos.  Los  resultados  de  la  investigación  permiten  comprender  los  beneficios y desafíos del uso de XAI en los ensambles para apoyar la toma de decisiones y contribuir al derecho social de la explicación de estas. Además, al identificar las áreas en las que se está investigando y los contextos donde más se aplica, se visibilizan otras áreas de oportunidad para futuras investigaciones. Se concluye que existen herramientas y enfoques prometedores que permiten una mejor comprensión de la lógica de los modelos de ensamble y una mayor transparencia en los resultados, y se identifican áreas de mejora y la necesidad de continuar investigando para abordar los desafíos asociados con la explicabilidad de los modelos de ensamble.

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