Centro de Documentacion de Fundación MAPFRE - Más allá de las cajas negras : algoritmos interpretables de aprendizaje automático en la práctica actuarial

MAP20250016613

Más allá de las cajas negras : algoritmos interpretables de aprendizaje automático en la práctica actuarial / Jorge Montejano Mariscal. — Madrid : Universidad Carlos III de Madrid, 2025

62 p.

Trabajo Fin de Master del Master en Ciencias Actuariales y Financieras de la Escuela de Postgrado de la Universidad Carlos III de Madrid. Tutora: Raquel Pérez Calderón. Promoción 2023-2025

1. Introducción -- 1.1. Interpretabilidad en el aprendizaje automático -- 1.2. Motivación y objetivos del trabajo -- 2. Metodología y marco teórico -- 2.1. Modelo inicial (GLM) -- 2.2. Modelos de aprendizaje automático (black-box) -- 2.2.1. Random forest -- 2.2.2. Redes neuronales -- 2.3. Interpretabilidad y aprendizaje automático -- 2.4. Métodos de interpretabilidad sobre el modelo (post-hoc) -- 2.4.1. Métodos modelo-agnósticos globales -- 2.4.1.1. Importancia de las variables -- 2.4.1.2. PDP -- 2.4.2. Métodos modelo-agnósticos locales -- 2.4.2.1. LIME -- 2.4.2.2. SHAP -- 2.4.3. Modelo sustituto -- 2.5. Modelos inherentemente interpretativos (by-design) -- 2.5.1. EBM -- 2.5.2. NAM -- 2.5.3. RuleFit -- 3. Base de datos -- 3.1. Descripción y obtención -- 3.2. Análisis exploratorio de los datos -- 4. Resultados -- 4.1. GLM -- 4.1.1. Métricas -- 4.1.2. Comportamiento global -- 4.1.3. Comportamiento local -- 4.2. Random forest -- 4.2.1. Métricas -- 4.2.2. Comportamiento global -- 4.2.3. Comportamiento local -- 4.2.3.1. LIME -- 4.2.3.2. SHAP -- 4.3. DNN -- 4.3.1. Métricas -- 4.3.2. Comportamiento global -- 4.3.3. Comportamiento local modelo sustituto -- 4.4. EBM -- 4.4.1. Métricas -- 4.4.2. Comportamiento global -- 4.4.3. Comportamiento local -- 4.5. NAM -- 4.5.1. Métricas -- 4.5.2. Comportamiento global -- 4.5.3. Comportamiento local -- 4.6. RuleFit -- 4.6.1. Métricas -- 4.6.2. Comportamiento global -- 4.6.3. Comportamiento local -- 5. Comparativa modelos -- 5.1. Principales métricas -- 5.2. Predicción promedio versus observada por variable -- 5.3. Contribución por variable y estimaciones locales -- 5.5. Balance de la comparativa -- 6. Conclusiones -- Bibliografía. — Sumario: Este trabajo analiza la creciente necesidad de interpretabilidad en modelos de aprendizaje automático aplicados al sector asegurador, comparando algoritmos caja-negra con modelos interpretativos tanto post-hoc como por diseño. A través de una aplicación práctica en Python con datos reales del ramo de autos, se evalúa la capacidad predictiva y explicativa de modelos como GLM, Random Forest, redes neuronales profundas, EBM, NAM y RuleFit. Los resultados muestran que los modelos interpretativos alcanzan un rendimiento competitivo y ofrecen explicaciones claras que favorecen la confianza, la adopción y la toma de decisiones informadas. Se concluye que, en contextos regulados como el asegurador, los modelos interpretativos no solo son viables, sino preferibles, y se recomienda su uso según las necesidades específicas de flexibilidad, simplicidad o robustez

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1. Automatización . 2. Redes neuronales artificiales . 3. Modelos de simulación . 4. Análisis de multivariables . 5. Estudios comparativos . 6. Modelos actuariales . 7. Seguro de automóviles . 8. Modelización . 9. Machine learning . I. Pérez Calderón, Raquel . II. Universidad Carlos III de Madrid . III. Trabajos Fin de Master/de Grado/Tesis doctorales . IV. Título.