Análisis del riesgo de caída de cartera en seguros: metodologías de “inteligencia artificial” vs “modelos lineales generalizados”

Han transcurrido varios años desde que se comenzó a hablar de Solvencia II y hoy es una realidad; cuyo objetivo es el desarrollo y establecimiento de un nuevo sistema que permita determinar los recursos propios mínimos a requerir a cada aseguradora, en función de los riesgos asumidos y la gestión que se realice de ellos. Así mismo, engloba un conjunto de iniciativas para la revisión de la normativa existente, la valoración y supervisión de la situación financiera global de las entidades aseguradoras y modos de actuación interna de las mismas. Uno de los temas más controvertidos bajo esta regulación es cómo conseguir una adecuada evaluación de los riesgos asumidos por las entidades. Esto se traduce en lograr identificar las causas que puedan suponer una pérdida en sus recursos; así como en innovar en el campo técnico para lograr una correcta cuantificación de los riesgos posibles en los que podrían estar expuestas las entidades. El objetivo de este trabajo es mostrar la posibilidad de utilizar dos enfoques metodológicos distintos para la evaluación de riesgos: uno no paramétrico para lo cual se recurrirá a las técnicas de Inteligencia Artificial y, en contraste, la aplicación de los Modelos Lineales Generalizados provenientes de la estadística paramétrica. De esta forma, lograr establecer una serie de reglas de decisión básicas, a manera de herramienta de clasificación, que puedan ser capaces de determinar los perfiles de clientes susceptibles a la cancelación de su póliza. La aplicación práctica de ambas metodologías, se llevará a cabo con la finalidad de analizar el Riesgo de Caída de Cartera; el cual hace referencia a uno de los tantos riesgos medibles que el sector habrá de tener en cuenta de acuerdo a Solvencia II...

Inteligencia ambiental en el Internet de las cosas

En la actualidad, existe un concepto que está cobrando especial relevancia, el cual es conocido como IoT (Internet of Things, Internet de las Cosas) [1]. En el IoT [2] se define la interconexión digital de objetos cotidianos con internet, esto significa que no sólo “los humanos” tenemos la capacidad de conectarnos a internet, sino que caminamos hacia una nueva era donde prácticamente cualquier cosa podría ser conectada a internet, desde un reloj (smartwatch), como tenemos en la actualidad, hasta una nevera, una persiana, una sartén, etc. En este proyecto se ha querido aplicar ciertas fases del IoT, para convertir una información ambiental poco sesgada, proporcionada por una pequeña estación meteorológica, en un valor adicional a la hora de tomar decisiones basadas en las variables ambientales, para determinar, según un proceso de aprendizaje automático, la sensación que una persona percibe en relación al tiempo meteorológico en un determinado momento. Para ello utilizamos una serie de sensores que se encargan de darnos la información ambiental necesaria (como la temperatura, humedad y presión atmosférica) una fuente de procesamiento como puede ser un micro-controlador, para después poder manejarla y procesarla en la nube, de forma remota, adquiriendo así el valor añadido que se espera en el IoT. Además, en este proyecto se aplican técnicas de Inteligencia Artificial para ayudar al usuario en esa toma de decisiones, mediante un proceso de entrenamiento previo, que permite obtener información relevante para aplicarla posteriormente en el contexto meteorológico mencionado. Para manejar todos estos conceptos y elementos, se hace uso de servicios Web, bases de datos, procesamiento y aprendizaje automático, integrando todos los servicios en una misma plataforma que facilite la comunicación de todos los elementos involucrados.

Planificación y supervisión de flotas de robots autónomos en tareas agrícolas

El control seguro y efectivo de las malas hierbas según los principios establecidos por la Agricultura de Precisión requiere una tecnología específica, avanzada y de coste asumible dentro de los márgenes de beneficio. El uso de plataformas móviles autónomas tanto terrestres como aéreas equipadas con sistemas de percepción innovadores, sistemas inteligentes de toma de decisión y herramientas que permitan la aplicación precisa de los tratamientos herbicidas, reduce el coste asociado a la operación así como los potenciales daños ambientales y el riesgo para los agricultores. Varios son los grupos internacionales de investigación dedicados al desarrollo de tecnologías basadas en sistemas robóticos capaces de optimizar las operaciones complejas implicadas en este tipo de tratamientos de precisión. El desarrollo de sistemas autónomos de ayuda al tratamiento preciso, tanto de cultivos extensivos (malas hierbas) como de leñosos, es el objetivo principal del proyecto RHEA (Robot Fleets for Highly Effective Agriculture and Forestry Management), financiado por el 7º Programa Marco de la CE y dirigido a minimizar los insumos (agroquímicos, combustible, etc.) a la vez que garantizar la calidad y seguridad del producto así como cubrir totalmente el campo independientemente del tamaño que éste tenga. RHEA propone utilizar una flota de robots pequeños/medianos tanto aéreos como terrestres para la inspección/monitorización y posterior aplicación de fitosanitarios, lo que presenta múltiples ventajas frente al tratamiento basado en la habitual máquina de mayores dimensiones y más tradicional. Entre otras, una flota de robots de tamaño pequeño/mediano reduce el impacto sobre la compactación del suelo e interactúa de un modo más seguro con los operarios, ya que la detección e interacción se puede distribuir en varios sistemas de detección y gestión de fallos como los propuestos en la presente tesis. El trabajo de investigación presentado en esta tesis se ha desarrollado dentro de este proyecto europeo y está relacionado con el diseño, desarrollo y evaluación del nivel más alto de la arquitectura RHEA, en otras palabras, con los tres aspectos fundamentales para conseguir que los robots de la flota ejecuten el trabajo eficientemente y sin intervención humana, es decir, con la planificación, la supervisión y la gestión completa e integrada de las tareas de inspección y tratamiento...

Segmentación automática de texturas en imágenes agrícolas

El control de malas hierbas en grandes extensiones de terreno resulta costoso y a veces contaminante desde el punto de vista medioambiental. El avance en los últimos años de los sistemas de control y automatización en agricultura ha favorecido la aparición del concepto de Agricultura de Precisión (AP), para intervenir o actuar sobre el cultivo, en el momento adecuado y en el lugar preciso. La presente tesis se ha desarrollado en el marco de dos proyectos de investigación a nivel nacional y uno europeo. Este último dentro del VII programa Marco de la Unión Europea, cuyo principal objetivo era implementar técnicas de AP de forma más eficiente mediante flotas de robots. En todos ellos, que han involucrado robots, éstos están equipados con sus correspondientes sistemas de Visión Artificial con el fin de identificar la existencia de determinadas texturas de interés con fines de tratamientos específicos o navegación segura de los vehículos, evitando obstáculos u otros elementos existentes en el campo de trabajo. Para la consecución de los objetivos mencionados resulta necesario el análisis de las imágenes procedentes de los campos de cultivo. Estas imágenes están constituidas por diferentes elementos que en su conjunto contienen diferentes tipos de estructuras, tales como: a) plantas verdes alineadas en forma de surcos o dispersas según se trate de cultivo o malas hierbas; b) suelo que constituye el sustrato; c) cielo u otros componentes añadidos. Todos ellos constituyen lo que desde el punto de vista del tratamiento de imágenes se conoce como texturas...

Aplicación de métodos de aprendizaje automático para el estudio de la comorbilidad inversa entre cáncer y trastornos del sistema nervioso central

La cantidad de datos biológicos y médicos que se produce hoy en día es enorme, y se podría decir que el campo de las ciencias de la vida forma parte ya del club del Big Data. Estos datos contienen información crucial que pueden ayudar a comprender mejor los mecanismos moleculares en los sistemas biológicos. Este conocimiento es fundamental para el progreso en el diagnóstico y en el tratamiento de las enfermedades. La Bioinformática, junto con la Biología Computacional, son disciplinas que se encargan de organizar, analizar e interpretar los datos procedentes de la Biología Molecular. De hecho, la complejidad y la heterogeneidad de los problemas biológicos requieren de un continuo diseño, implementación y aplicación de nuevos métodos y algoritmos. La minería de datos biológicos es una tarea complicada debido a la naturaleza heterogénea y compleja de dichos datos, siendo éstos muy dependientes de detalles específicos experimentales. Esta tesis se basa en el estudio de un problema biomédico complejo: la menor probabilidad de desarrollar algunos tipos de cáncer en pacientes con ciertos trastornos del sistema nervioso central (SNC) u otros trastornos neurológicos, y viceversa. Denominamos a esta condición como comorbilidad inversa. Desde el punto de vista médico, entender mejor las conexiones e interacciones entre cáncer y trastornos neurológicos podría mejorar la calidad de vida y el efecto de la asistencia médica de millones de personas en todo el mundo. Aunque la comorbilidad inversa ha sido estudiada a nivel médico, a través de estudios epidemiológicos, no se ha investigado en profundidad a nivel molecular...

Un sistema de control autónomo para personajes de videojuegos basado en el modelo cognitivo Creencia-Deseo-Intención

La industria del videojuego ha avanzado a grandes pasos durante los últimos años respecto a la creación de "inteligencia artificial" para sus personajes, afirmando siempre que la utilizan para dotar de realismo y credibilidad a sus personajes. Sin embargo este concepto ha variado sustancialmente año tras año, y aún hoy, la inteligencia que encontramos en los personajes está lejos de lo que uno podría esperar de ello, incluso lejos de lo ya estudiado y conocido en la correspondiente disciplina académica. En el afán por desarrollar personajes que sean realmente autónomos y tomen sus propias decisiones tras razonar acerca de lo que ocurre en el juego, en este trabajo porponemos un sistema capaz de dotar de control autónomo a los personajes de un videojuego y con potencial para mostrar una mayor inteligencia. Para ello conectamos un armazón de desarrollo de videojuegos llamado IsoUnity, desarrollado sobre el entorno Unity, con un sistema multi-agente llamado Jason e implementado en Java, que utiliza el conocido modelo cognitivo Creencia-Deseo-Intención para representar el estado interno de la mente de los agentes, que en nuestro caso serán personajes de videojuego. A la hora de producir un videojuego, se implementa mediante un sistema de agentes inteligentes, con información subjetiva sobre el mundo, objetivos y planes y tareas que realizar, el jugador tendrá una experiencia más plena. Nuestra visión es la de adoptar este sistema en el desarrollo de videojuegos independientes de perspectiva isométrica y recursos sencillos de estilo retro, de ahí el uso de IsoUnity. En esta memoria, además de explicar en detalle nuestro sistema de control, documentamos las pruebas y las adaptaciones que proponemos para llevar a la práctica este concepto, sentando las bases tecnológicas para producir un videojuego completo utilizando este sistema. Siguiendo el camino iniciado en anteriores Trabajos de Fin de Grado de esta Facultad, queríamos continuar en esa línea de trabajo afinando más el concepto y abordando un tema nuevo, el de dotar a los personajes de videojuegos creados con IsoUnity de una autonomía mayor y mejores herramientas de toma de decisión para poder interactuar con su entorno y con otros personajes.

Realidad aumentada en el MIGS

La Realidad Aumentada es una tecnología que combina imágenes reales con la superposición de imágenes virtuales. En esta memoria se detalla el trabajo hecho con esta tecnología en la creación de una yincana que, a través de varios minijuegos busca dotar al Museo García Santesmases de un atractivo añadido al de los objetos físicos ya expuestos. Veremos cómo ha sido el proceso de desarrollo de la aplicación, la toma de decisiones y los problemas que hemos encontrado. El nombre de la aplicación es Santesmases RA, y está disponible en Google Play Store para que cualquiera que visite el museo la pueda descargar y usar.

Recomendación dinámica de productos a grupos con realidad aumentada

La Realidad Aumentada es una tecnología que permite aumentar el mundo real que percibimos con elementos virtuales interactivos. En esta memoria describimos el uso de esta tecnología, entre otras, para obtener información a tiempo real sobre películas. La aplicación que describimos es capaz de recoger toda la información de una película con solo enfocar su foto de portada con la cámara, pudiendo guardar y/o compartir esta información. Además, explicaremos el sistema de recomendación para grupos de personas, que también es una funcionalidad de nuestra aplicación. Este sistema recoge las valoraciones de todos los usuarios para luego hacer una recomendación grupal. Veremos de una manera detallada cómo ha sido el proceso evolutivo desde la idea inicial hasta llegar a una aplicación real.

Reconocimiento óptico de caracteres mediante imágenes en contadores de gas

La gran evolución a lo largo de este tiempo sobre dispositivos móviles y sus características, así como las vías de conexión de alta velocidad 3G/4G, han logrado dar un giro a los planteamientos económicos empresariales consiguiendo que se replanteen los costes de sus infraestructuras tradicionales, involucrando las nuevas tecnologías en su nueva estructura económica y consiguiendo invertir menos recursos humanos en el proceso de producción. Este proyecto propone una solución real para la empresa Madrileña Red de Gas. Mientras el proyecto de contadores inteligentes se termina de concretar y desarrollar, es necesario disponer de un método que automatice la lectura de los contadores analógicos mediante el procesamiento de una imagen digital a través de una aplicación informática que sea capaz de determinar el código de identificación del contador así como la lectura del consumo actual. Para la elaboración del método desarrollado se han utilizado conceptos propios de Visión por Computador y de Aprendizaje Automático, más específicamente tratamiento de imágenes y reconocimiento óptico de caracteres, mediante la aplicación de métodos en el ámbito de dichas disciplinas.

uAdventure : desarrollo del intérprete y de un emulador de videojuegos de eAdventure sobre Unity3D

Los videojuegos educativos, también conocidos como juegos serios, son una herramienta educacional muy poderosa, cuya utilización no está muy extendida en la educación. Estos Serious Games son costosos de producir, y son muy dependientes de los cambios tecnológicos, tanto en el Software como en el Hardware. Por ejemplo, multitud de Serious Games estaban producidos en Adobe Flash o Java, y hoy en día no pueden ser ejecutados en algunos de los dispositivos más nuevos. Uno de los pioneros de los videojuegos serios "Science Pirates: The Curse of Brownbeard", actualmente no está disponible porque no ha sido adaptado a los nuevos sistemas operativos. Por lo tanto, el ciclo de vida de los juegos serios debe ser simpli- ficado para hacerlos una herramienta de confianza. En el equipo de desarrollo e-UCM se ha creado una herramienta de autoría de juegos serios basada en Java llamada eAdventure, así como multitud de juegos serios en colaboración con multitud de instituciones. Para lidiar con los problemas anteriormente identificados, y simplificar el proceso de creación y mantenimiento de juegos serios, y reutilizando la experiencia previa, se ha creado uAdventure. Este proyecto es un editor e intérprete construido sobre Unity3D, que permite la creación de videojuegos educativos sin requisitos de conocimientos de programación. Como uAdventure está construido sobre Unity3D, permite la exportación de videojuegos, de forma sencilla para múltiples plataformas, y los hace más resistentes a los cambios tecnológicos. A lo largo de esta memoria, se explica el proceso de generación del intérprete de videojuegos, así como la integración con el editor desarrollado por Piotr Marszal, en el que se realizan aportaciones, generando editores. Además, para realizar una labor de innovación, y dar soporte a los juegos cuyos desarrolladores no puedan invertir tiempo en transformar sus videojuegos al nuevo sistema de uAdventure, se ha desarrollado un emulador independiente capaz de importar y ejecutar juegos producidos con eAdventure en cualquier plataforma. Finalmente, para dar soporte y mejorar la parte de evaluación de los alumnos, se ha integrado RAGE en la infraestructura del proyecto, permitiendo el acceso a herramientas de Learning Analitics.

Generación de narrativa basada en criterios de calidad aprendidos automáticamente

En la sociedad actual, tenemos en alta estima a aquellas personas que demuestran tener un alto grado de creatividad, ya que implica la correcta aplicación de habilidades cognitivas que comúnmente consideramos reflejo de inteligencia. Con este proyecto, intentamos arrojar algo de luz sobre la creatividad computacional, concentrándonos en el ámbito de la generación automática de historias. Veremos los diferentes paradigmas existentes para la generación automática de historias, así como los sistemas previamente implementados, que nos han servido de referencia para completar el nuestro propio. Expondremos los detalles de nuestro sistema, un primer prototipo de un generador de historias capaz de valorar sus propios resultados, de forma que pueda filtrarlos para presentar los que considera mejores, además de poder cambiar completamente el contexto y el contenido de la historia de forma sencilla. Para ello, nos hemos basado en la generación de historias basada en gramáticas formales, con filtrado basado en un modelo generado previamente mediante aprendizaje máquina. Dicho modelo es generado a partir de las valoraciones de usuarios reales a historias generadas por el sistema para, posteriormente, analizar qué elementos de esas historias son los que desencadenan dicha valoración. De esta forma, estamos estudiando qué elementos hacen que una historia sea interesante para una persona, lo cual es especialmente interesante debido a la falta de consenso en este ámbito. A la hora de narrar las historias, hemos utilizado un enfoque basado en plantillas predefinidas por simplicidad, ya que la generación de lenguaje natural queda fuera del ámbito de este proyecto. Con todo esto, hemos conseguido implementar un generador de historias básico capaz, no sólo de generar un número muy elevado de historias diferentes, si no de valorar cuáles de esas historias son interesantes.

Pistas pedagógicas en juez online de programación

Cada vez son más los usuarios que optan por usar un juez online de programación como entrenamiento para un concurso de programación o inclusive como herramienta de estudio en el ámbito docente. No obstante, es natural que con su uso se cometan errores que muchas veces no se alcanzan a entender. Por ello, en este proyecto, se trata de resolver esa carencia mediante el ofrecimiento de pistas a los usuarios. Es decir, dado un problema con un formato concreto y una solución en código fuente, se devuelve una ayuda sobre el error cometido en la solución, lo cual supone, no solo una ayuda para participantes en concursos, sino también para alumnos y profesores que pueden beneficiarse de esta ayuda. De hecho, el uso de herramientas de corrección automática está en aumento, y con la solución propuesta, se podría obtener pistas para los problemas que respeten el formato esperado.

Simulación de misiones de rescate con robots

Este proyecto consiste en el desarrollo de un sistema para simular misiones de rescate usando equipos de robots donde cada robot tiene sus propios objetivos y debe coordinarse con el resto de sus compañeros para realizar con existo la misión de rescate en escenarios dinámicos. El escenario se caracteriza por contener: - Agentes Robot: son las entidades del sistema encargado de tareas relacionadas con el rescate, como por ejemplo, explorar el terreno o rescatar a una víctima. Se organizan de forma jerárquica, esto es, hay un jefe encargado de asignar tareas a los demás robots, que serán subordinados. - Víctimas: son los objetivos a rescatar en la misión. Tienen una identificación, una localización y una esperanza de vida. -Obstáculos: delimitan una zona por la que el robot no puede pasar. Simulan la existencia de paredes, rocas, árboles…, es decir, cualquier tipo de estructura existente en un escenario real. - Zona segura: marca un punto del mapa adonde los robots moverán a las víctimas en el rescate. Representa lo que en un rescate real sería un campamento u hospital. El sistema permite: - Crear y gestionar escenarios de simulación - Definir equipos de robots con diferentes miembros, diferentes objetivos y comportamientos. - Definir modelos organizativos en los equipos y estrategias de coordinación. - Realizar los objetivos individuales y de grupo para salvar a las víctimas llevándolas al sitio seguro esquivando los obstáculos. - Realizar experimentos de simulación: probar distintas configuraciones de equipo con un número variable de robots, varias víctimas en lugares diferentes y escenarios independientes. Se ha partido del proyecto ROSACE(Robots et Systèmes AutoCommunicants Embarqués / Robots y sistemas embebidos autocomunicantes), que está construido sobre la herramienta ICARO, que es una Infraestructura Ligera de Componentes Software Java basada en Agentes y Recursos y Organizaciones para el desarrollo de aplicaciones distribuidas. El punto de partida ya implementaba una versión preliminar del proyecto capaz de organizar objetivos entre los robots y que consigan ir a la localización objetivo. El presente proyecto utiliza el patrón arquitectónico de ROSACE y parte de su infraestructura pero desarrolla un sistema original con nuevas herramientas para definir y gestionar escenarios, disponer de un modelo más realista del comportamiento de los robots y controlar el proceso de simulación para incluir posibles fallos de los robots y para el estudio individual y colectivo de los miembros de los equipos.

Micro-control de unidades en combates de StarCraft

Uno de los principales objetivos de la inteligencia artificial es conseguir entidades que actúen de forma autónoma ante diferentes situaciones sin necesidad de que haya un humano detrás decidiendo la siguiente acción. Cuando nos encontramos en un mundo estático e inmóvil, es posible conseguir crear un algoritmo que resuelva los problemas de manera eficaz, pero cuando el mundo en el que nos encontramos varía, pueden surgir nuevos problemas nuevos para los que el algoritmo original no funcione, por lo que necesitamos que nuestra entidad, o bot, aprenda a lidiar con ellos. Un ejemplo de mundo variante puede ser el propio mundo de StarCraft [14], un videojuego de estrategia en el que dispondremos de una base y una serie de unidades que debemos controlar con el objetivo de destruir la base enemiga. En un entorno así, a veces es difícil gestionar las diferentes situaciones para conseguir ganar, por ello, este proyecto tiene como objetivo construir un bot que aprenda a controlar varias unidades y a lidiar con las diferentes situaciones que aparezcan, permitiendo descubrir estrategias para ganar a partir de la experiencia del propio bot. Dado que no siempre sabemos en qué situación nos vamos a encontrar, parece idóneo utilizar el aprendizaje por refuerzo, que permite aprender de un entorno del que inicialmente no se tienen datos a través de la experiencia utilizando como medio un sistema de compensación de las diferentes acciones tomadas en función de sus consecuencias.

Desarrollo de un sistema de detección de caídas basado en acelerómetros

Este proyecto tiene como finalidad el desarrollo de un sistema de detección de caídas para personas de edad avanzada basado en el uso de acelerómetros. El 30 % de los mayores se cae una vez al año y estas caídas causan el 70 % de los accidentes mortales en el colectivo de personas mayores de 75 años. Por esta razón, se pretende realizar un sistema fiable y que ofrezca una respuesta de emergencia efectiva, así como un sistema poco intrusivo y fácil de usar. Inicialmente, se realizó un análisis de los sistemas de este tipo propuestos o existentes en el mercado, con el objetivo de detectar las carencias de los mismos, así como identificar los requisitos a implementar en el sistema. La monitorización de las actividades y caídas tanto en el Virtual Living Lab AIDE como en el despliegue real del sistema permitió diseñar el algoritmo de detección. Este algoritmo se integra en un sistema compuesto por un dispositivo detector portable desarrollado sobre el microordenador Beaglebone Green. El dispositivo, poseedor de la autonomía y conectividad requeridos, está pensado para ser llevado sujeto a la cintura. Como parte de la respuesta de emergencia, se crearon dos aplicaciones Android. Una de ellas ideada para usuarios que vivan solos y la otra para los que estén acompañados de una persona encargada de su cuidado. El sistema persigue favorecer la autonomía de una persona que cuida a otra, pero también la de la persona cuidada. Mediante la monitorización no intrusiva, se consigue que la persona cuidada se sienta menos dependiente y tenga menos miedo, pues, si se cae, el sistema avisará a quien tenga que hacerlo. En el diseño de este sistema ha sido relevante contemplar ciertos aspectos particulares sobre el tipo de usuario final al que iba dirigido, que era, principalmente, personas mayores. Esto ha condicionado el aspecto de la interfaz y el diseño físico del aparato. Sobre todo, ha condicionado la interacción, siendo el objetivo requerir el menor número de acciones posible. El sistema se probó con los tipos de caída más frecuentes que son las frontales, traseras y laterales, lográndose un índice de acierto aproximado del 90’78 %, constituyendo un primer resultado prometedor. Aparte de mejorar el ratio de aciertos, se pueden llegar a alcanzar otros hitos como un diseño más ergonómico o el refinamiento del algoritmo de detección de caídas. Se espera que este proyecto contribuya de manera notable al ámbito de la detección automática de caídas, ya sea mediante la publicación del sistema o por la recopilación de información.