Herramientas para Garantizar Justicia en Aprendizaje Automático

Los modelos de aprendizaje automático tienen un impacto cada vez mayor en el mundo actual, siendo utilizados para asistir y a veces sustituir a los humanos en muchos entornos. Estos modelos, a menudo funcionan aprendiendo sobre decisiones históricas tomadas por distintos grupos sociales con diferentes tasas de error en su clasificación, por lo que surge la necesidad de vigilar y controlar el sesgo involuntario de los modelos predictivos contra estos grupos de población desfavorecidos. La mayoría de las herramientas utilizadas para mitigar el sesgo entre los grupos no privilegiados suelen depender del modelo y la métrica utilizada, aumentando así los requerimientos de los procesos en las técnicas de aprendizaje automático empleadas. Buscaremos entonces un concepto de equidad que nos permita eliminar en mayor medida la desigualdad de rendimiento entre grupos, pero que a su vez no aumente el nivel de complejidad del modelo. En este trabajo, formalizaremos matemáticamente las definiciones de diferentes medidas de justicia y equidad; presentaremos sus propiedades, limitaciones e incompatibilidades e indagaremos en las posibles opciones para mejorar los resultados obtenidos mediante un proceso de aprendizaje automático en los términos planteados previamente: equidad por desconocimiento, paridad estadística/demográfica, medidas causales, equidad individual, entre otras. Nos enfocaremos en desarrollar un marco para modelar la equidad usando herramientas de inferencia causal tomando como base la teoría de probabilidad y estadística. Discutiendo el concepto de equidad contrafactual que plantea que una decisión es justa para un individuo si es la misma en el mundo real y en un mundo ”contrafactual” en el que el individuo perteneciese a un grupo demográfico diferente. Finalmente haremos un análisis de las utilidades que ofrece el software Aequitas para garantizar justicia en aprendizaje automático. Realizaremos algunas pruebas para la evaluación de las medidas de equidad definidas y lo complementaremos con la resolución de un problema del mundo real utilizando herramientas de equidad contrafactual en Python. En este contexto, mostraremos herramientas de presentación y visualización de resultados que faciliten una explicación de la causa del sesgo y ayuden a los usuarios a tomar decisiones en el mundo real

Clustering Study of Vehicle Behaviors Using License Plate Recognition

Ubiquitous computing and artificial intelligence contribute to deploying intelligent environments. Sensor networks in cities generate large amounts of data that can be analyzed to provide relevant information in different fields, such as traffic control. We propose an analysis of vehicular behavior based on license plate recognition (LPR) in a rural region of three small villages. The contribution is twofold. First, we extend an existing taxonomy of the most widely used clustering algorithms in machine learning with additional classes. Second, we compare the performance of algorithms from each class of the taxonomy, extracting behavioral patterns. Partitional and hierarchical algorithms obtain the best results, while density-based algorithms have poor results. The results show four differentiated patterns in vehicular behavior, distinguishing different patterns in both residents and tourists. Our work can help policymakers develop strategies to improve services in rural villages, and developers choose the correct algorithm for a similar study.LifeWatch ERI

Constraints on economical 331 models from mixing of K, Bd, and Bs neutral mesons

We analyze the effect of flavor changing neutral currents within 331 models. In particular, we concentrate on the so-called economical models, which have a minimal scalar sector. Taking into account the experimental measurements of observables related to neutral K and B meson mixing, we study the resulting bounds for angles and phases in the mixing matrix for the down quark sector, and the mass and mixing parameters related to the new Z′ gauge boson.Instituto de Física La Plat

Flavor-changing neutral currents in 331 models

We carry out a general analysis of tree-level flavor-changing neutral currents in the context of 331 models, considering arbitrary quark and gauge boson mixing matrices. The results are applied to definite textures of quark mass matrices, and differences between various 331 scenarios are pointed out.Instituto de Física La Plat

Un enfoque innovador para el aprendizaje activo y colaborativo basado en juegos de rol

En este trabajo se propone una metodología de aprendizaje activo y colaborativo basada en juegos de rol para fomentar el análisis crítico en el aula. La metodología, «Equipos Analíticos» (Analytic Teams), busca dividir una tarea compleja del pensamiento crítico en actividades individuales o roles asignados a cada estudiante. Esta metodología, tiene como objetivo fomentar la participación y la equidad, percibiendo como valiosa la aportación de cada rol en el grupo. El proyecto incluye una prueba piloto con un análisis comparativo de la metodología docente, actualmente utilizada, y se recaba la opinión del estudiantado, a través de encuestas cuantitativas. Realizamos un análisis detallado de la aceptación de la metodología por parte del estudiantado de informática. Adicionalmente realizamos una comparativa con estudiantes de otras ramas del conocimiento, incluyendo empresa y economía. Los resultados del estudio demuestran que la metodología es efectiva para desarrollar las habilidades de trabajo en equipo en ámbitos más teóricos. Además, la motivación del estudiante universitario juega un papel importante en su predisposición a participar en estas dinámicas de trabajo. Estas actividades, motivan a los estudiantes a participar activamente en su propio proceso de aprendizaje y contribuyen a una mayor comprensión y retención del conocimiento.In this work, an active and collaborative learning methodology based on role-playing is proposed to promote critical thinking in the classroom. The presented methodology, “Analytic Teams”, aims to divide a complex critical thinking task into individual activities or roles assigned to each student. This student-centered approach seeks to encourage participation and equity, valuing the contribution of each role in the group. The project includes a pilot test with a comparative analisis of the current teaching methodology and student feed-back gathered through quantitative questionnaires. We carry out a detailed analysis of the acceptance of the proposed methodology by the computer science student. Additionally, we compared them with students from different fields of knowledge, including business and economics. The results of the study show that the methodology is effective in developing teamwork skills especially in theoretical areas. Moreover, the experience and motivation of the university student play an important role in their predisposition to participate in this type of group dynamics. These classroom activities motivate students to actively participate in their own learning process and contribute to a better understanding and retention of knowledge.Este trabajo es parte del proyecto financiado por la Unidad de Calidad, Innovación Docente y Prospectiva de la Universidad de Granada. Convocatoria: 2022. Código del Proyecto: 22-4

Aplicación de una metodología colaborativa de aprendizaje activo basada en juegos de rol, para desarrollar el pensamiento crítico

El Espacio Europeo de Educación centra el aprendizaje en el colectivo del alumnado, y aboga a que se promueva el pensamiento crítico y el aprendizaje activo. El profesorado universitario necesita metodologías específicas que ayuden al logro de esos objetivos, especialmente considerando que el alumnado suele carecer de experiencia en el desarrollo de pensamiento crítico en el aula. En el presente proyecto nos planteamos el diseño e implantación de la metodología docente denominada “grupos analíticos” (“Analytic teams”), basada en un aprendizaje activo colaborativo y centrado en el alumnado, que pretende fomentar el análisis crítico. El desarrollo se basa en dividir la tarea compleja del pensamiento crítico en las actividades involucradas y asignarlas como roles a distintos estudiantes, que posteriormente trabajarán en grupo para completar la tarea de pensamiento crítico para tener una visión global de la misma. Esta técnica hace que los estudiantes sientan más confianza en sí mismos y en la tarea asignada y, al percibir que cada persona aporta algo valioso al grupo, facilita la equidad en la participación en clase. Esta técnica favorece no solo el pensamiento crítico y el trabajo en grupo, sino también la motivación, al tener una tarea importante en el grupo. También favorece la escucha activa, al ser necesaria una comunicación y diálogo entre todos los miembros del grupo, y por ende la adquisición de conocimientos que cada uno pueda aportar o que se descubren durante la tarea. Todos estos elementos son fundamentales tanto para un aprendizaje global como para su futura vida laboral

Exploring Vehicle Behavior in Smart Villages Environments: A Comprehensive Clustering Pipeline for Analysis and Insights

Currently, due to climate change and the increase of tourists in all environments, managers of organizations located in vulnerable places and politicians must apply human resource management techniques, materials and environmental protection policies, just as companies do in their routine management, complying with environmental laws and being proactive in the application of other non-mandatory techniques. The first step to apply these policies is to know the current situation. In this sense, this master’s thesis deals with the knowledge of the traffic that circulates in a vulnerable place, such as the villages of the Poqueira Valley, located at the foot of the natural site of Sierra Nevada. Specifically, we have carried out a project in which we have designed the deployment of traffic sensors, managed the implementation with the sensor company and defined strategies for the extraction of knowledge from the collected data. Subsequently, machine learning techniques are applied on the collected data to study traffic patterns. We propose a pattern analysis pipeline that utilizes multiple data sources and simplifies the selection of clustering and normalization algorithms. In our research, we highlight the importance of choosing the right normalization algorithm to scale the input features of heterogeneous data efficiently. This is critical for understanding and analyzing mobility patterns. To validate our approach, we use data from four license plate recognition (LPR) cameras collected over nine months in a district of the Alpujarra Granadina. We also incorporated additional databases with information on origin, income, and vacation data, giving us a dataset of more than 50,000 vehicles. By applying our pipeline and analyzing this large dataset, we identified diverse traffic patterns between residents and visitors in a rural tourist area. The results of our study provide valuable insights to data analysts on factors to consider when selecting suitable algorithms for analyzing heterogeneous datasets. Our findings are of utmost importance for both managers of national parks, which are particularly vulnerable to climate change-related threats, and managers of organizations located in these areas. Furthermore, they provide policymakers with a deeper understanding of mobility patterns in environmentally sensitive areas. This, in turn, facilitates the achievement of sustainability in these territories across three dimensions: economic, social, and environmental.LifeWatch ERI

Identification of App1 as a regulator of phagocytosis and virulence of Cryptococcus neoformans

Cryptococcus neoformans is a fungal pathogen that, after inhalation, can disseminate to the brain. Host alveolar macrophages (AMs) represent the first defense against the fungus. Once phagocytosed by AMs, fungal cells are killed by a concerted mechanism, involving the host-cellular response. If the cellular response is impaired, phagocytosis of the fungus may be detrimental for the host, since C. neoformans can grow within macrophages. Here, we identified a novel cryptococcal gene encoding antiphagocytic protein 1 (App1). App1 is a cryptococcal cytoplasmic protein that is secreted extracellularly and found in the serum of infected patients. App1 does not affect melanin production, capsule formation, or growth of C. neoformans. Treatment with recombinant App1 inhibited phagocytosis of fungal cells through a complement-mediated mechanism, and Δapp1 mutant is readily phagocytosed by AMs. Interestingly, the Δapp1 mutant strain showed a decreased virulence in mice deficient for complement C5 (A/Jcr), but it was hypervirulent in mice deficient for T and NK cells (Tgε26). This study identifies App1 as a novel regulator of virulence for C. neoformans, and it highlights that internalization of fungal cells by AMs increases the dissemination of C. neoformans when the host cellular response is impaired

The immunogenetic diversity of the HLA system in Mexico correlates with underlying population genetic structure

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