Transparência em modelos de comitê: aplicação de inteligência artificial explicável em dados do SUS

dc.contributor.advisor1Camargo, Heloisa de Arruda
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0487231065057783
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5489-7306
dc.contributor.authorJesuíno, Bruna Scafutto Campos
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6127502041565459
dc.date.accessioned2026-09-30T13:48:07Z
dc.date.issued2026-07-01
dc.description.abstractPublic health increasingly relies on the responsible use of data to support hospital management. In this context, ensemble machine learning models achieve strong predictive performance but often operate as "black boxes," hindering their adoption in sensitive domains. This study investigates the application of Explainable Artificial Intelligence (XAI) techniques — specifically SHAP and LIME — to tree-based ensemble models (Random Forest, Gradient Boosting, and XGBoost). These models were applied to microdata from the Brazilian Unified Health System (SUS) Hospital Information System regarding hospital admissions in the state of São Paulo between 2024 and 2025. Models were developed to classify hospital length-of-stay ranges and to predict the number of days of hospitalization (regression) — evaluated using metrics appropriate for each task — as well as a model to classify cost ranges. The results indicate that the primary diagnosis, procedure, hospital type, municipality of residence, and secondary diagnosis are the most influential factors in the predictions, showing strong agreement between global (SHAP) and local (LIME) analyses. The study demonstrates how open government datasets can be transparently leveraged through modern computational methods, valuing both model performance and an understanding of the factors influencing their predictions.eng
dc.description.resumoA saúde pública depende cada vez mais do uso responsável de dados para apoiar a gestão hospitalar. Neste contexto, modelos de aprendizado de máquina baseados em comitês alcançam bom desempenho preditivo, mas frequentemente funcionam como “caixas-pretas”, o que dificulta sua adoção em domínios sensíveis. Este trabalho investiga a aplicação de técnicas de Inteligência Artificial Explicável, especialmente SHAP e LIME, a modelos de comitê baseados em árvores (Random Forest, Gradient Boosting e XGBoost) aplicados aos microdados do Sistema de Informações Hospitalares do SUS, referentes às internações no estado de São Paulo entre 2024 e 2025. Foram desenvolvidos modelos de classificação de faixas de permanência hospitalar e de regressão do número de dias de internação, avaliados por métricas adequadas a cada tarefa, além de um modelo de classificação de faixas de custo. Os resultados mostram que o diagnóstico principal, o procedimento, o tipo de hospital, o município de residência e o diagnóstico secundário são os fatores mais influentes nas predições, com forte concordância entre as análises globais (SHAP) e locais (LIME). O estudo demonstra como bases governamentais abertas podem ser exploradas por métodos computacionais modernos de forma transparente, valorizando tanto o desempenho dos modelos quanto a compreensão dos fatores que influenciam suas previsões.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24772
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEngenharia de Computação - EC
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectAprendizado de máquinapor
dc.subjectInteligência artificial explicávelpor
dc.subjectModelos em comitêpor
dc.subjectSHAPeng
dc.subjectLIMEeng
dc.subjectSIH-SUSeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
dc.subject.ods3. Saúde e Bem-Estar
dc.titleTransparência em modelos de comitê: aplicação de inteligência artificial explicável em dados do SUSpor
dc.title.alternativeTransparency in ensemble models: application of explainable artificial intelligence to SUS dataeng
dc.typeTCC

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