Explainability and Fairness in Machine Learning

Over the years, when speaking about prediction models, the focus has been set on improving their accuracy, at the cost of loosing any comprehension of how the model predicts. Consequently, it has also been lost the ability of knowing if the behavior of the model is correct. Moreover, due to the fact that the addresses of the predictions do not have information about how ethic or fair the model is when predicting, persons become reticent to use such type of models. Therefore, in the last years there have been developed investigations aiming to explain such predictions in order to make them intelligible for humans, using techniques like LIME or SHAP, responsible for explaining in an interpretable way what happens behind the prediction. This work addresses this issue and reviews recent literature on the topic.A lo largo de los años, en el ámbito de los modelos de predicción, el foco se ha centrado en mejorar las predicciones realizadas por los modelos, perdiendo a cambio toda comprensión a cerca de cómo el modelo realiza la predicción. La pérdida de comprensión conlleva además el desconocimiento del correcto funcionamiento del modelo, así como reticencias a usar dicho modelo de las personas destinatarias de las predicciones al no poseer información acerca de aspectos éticos y justos a la hora de realizar las predicciones. Es por ello que en los últimos años se ha investigado cómo explicar éstas para así hacerlas de nuevo intelegibles para el ser humano, desarrollando técnicas como LIME y SHAP, encargadas de exponer en una forma interpretable por el ser humano lo que sucede detrás de la predicción. En este trabajo abordamos este tema, y revisamos la literatura existente sobre el mismo.Universidad de Sevilla. Grado en Física y Matématica

Random Forests: Properties and applications

Random forests are considered a fundamental tool in supervised learning. Conse quently, random forests are used in a wide range of disciplines, yielding great results and demonstrating many advantages in classification and regression problems. Along this work, the bases and foundations of random forests are exposed, empha sizing their advantageous properties, to subsequently make different applications with them, demonstrating their advantages, analyzing distinct aspects that become noticeable, and even studying the way they behave when extending their use to functional data.Los bosques aleatorios son una herramienta fundamental en el ámbito del aprendizaje supervisado, por lo que son empleados en multitud de disciplinas, demostrando grandes resultados y múltiples ventajas en problemas de clasificación y regresión. En este trabajo se exponen los fundamentos y bases de los bosques aleatorios, destacando sus ventajosas características, para posteriormente hacer diferentes aplicaciones con ellos, con las que contrastar dichas ventajas, observar distintos aspectos que se harán patentes e incluso analizar su comportamiento cuando extendemos su uso al caso de los datos funcionales