Algoritmos de ML y evaluación de modelos en AWS
Selecciona la familia de algoritmos correcta para una tarea, enrútala a la herramienta de AWS correcta y demuestra que el modelo funciona usando métricas de clasificación, regresión y clustering, splits de datos, validación cruzada y técnicas de datos desbalanceados.
Un algoritmo es fácil de nombrar y difícil de justificar. El examen AIF-C01 casi nunca pregunta «qué algoritmo existe»: pregunta «el negocio necesita X, las etiquetas se parecen a Y, y AWS te da Z; justifica la pareja y defiende la métrica.» La Tarea 2.1 te pide seleccionar técnicas de ML apropiadas para casos de uso concretos (regresión, clasificación, clustering), la Tarea 2.2 te pide describir el aprendizaje supervisado, no supervisado y por refuerzo, y la Tarea 1.4 te pide describir las métricas de rendimiento del modelo (exactitud, AUC, F1) y las métricas de negocio (coste por usuario, coste de desarrollo, opinión del cliente, ROI). Esta lección convierte esas tres frases en un sistema de decisiones operable.
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ALGORITMOS Y EVALUACIÓN EN AWS — LAS TRES PREGUNTAS DEL EXAMEN
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¿QUÉ PARADIGMA? ....... supervisado | no supervisado | por refuerzo
(Tarea 2.2 — ¿etiquetas? ¿recompensa? ¿ninguna?)
¿QUÉ ALGORITMO? ....... lineal | árbol | boosting | k-NN | neuronal
| k-means | PCA | aprendizaje profundo
(Tarea 2.1 — regresión / clasificación /
clustering)
¿QUÉ RUTA DE AWS? ..... integrado | script mode | JumpStart | BYOC
¿QUÉ MÉTRICA? ......... exactitud | precisión | exhaustividad | F1 | AUC
| RMSE | MAE | R² | test:msd
¿QUÉ SPLIT? ........... 70/30 | 60/20/20 | holdout 20-30%
| k-fold k = 5-10 | A/B 10% y después 100%
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LA TRAMPA DETRÁS DE CADA ITEM:
una alta exactitud puede producirla un modelo que predice
únicamente la clase mayoritaria. El examen recompensa al
candidato que comprueba la matriz de confusión antes de
celebrar.
=====================================================================Cómo leer esta lección. Las secciones 1 a 5 responden «qué algoritmo y qué herramienta de AWS»; las secciones 6 a 10 responden «cómo demuestro que funciona»; las secciones 11 a 13 son el veredicto, la aritmética y las trampas. Cada número de aquí está tomado de una página publicada por AWS (guía de desarrollador de SageMaker o de machine learning, documentación de Clarify, blogs de ML de AWS, o la guía del examen AIF-C01), y las afirmaciones no verificadas están aisladas en la sección 13.
Al final de esta lección podrás:
- elegir entre aprendizaje supervisado, no supervisado y por refuerzo a partir de la forma de los datos solamente;
- mapear dieciséis familias de algoritmos a su caso de uso, su ruta de AWS y su hiperparámetro clave;
- declarar qué algoritmos están integrados en SageMaker, y cuál famosamente no lo está;
- calcular exactitud, precisión, exhaustividad, F1, MAE, MSE, RMSE y R² a partir de una matriz de confusión o un set de residuos sin calculadora;
- escoger el split correcto (70/30, 60/20/20, holdout 20 to 30%, k-fold 5 to 10) y defenderlo;
- diagnosticar infraajuste frente a sobreajuste y aplicar el remedio prescrito por AWS en la dirección correcta;
- atacar el desbalance de clases con las tres palancas que AWS documenta (reponderación, resampling, cambio de métrica);
- responder diez preguntas al estilo del examen escritas con la voz oficial.
1. Los tres paradigmas de aprendizaje y cómo los implementa AWS
1.1 Guía de selección: lee los datos, no el eslogan
El examen decide el paradigma por ti con una pista: ¿qué contiene el dataset de entrenamiento? Pares etiquetados de entrada→salida apuntan al aprendizaje supervisado; atributos sin respuestas apuntan al no supervisado; una señal de recompensa que vuelve desde un entorno apunta al aprendizaje por refuerzo.
Pregunta que haces a los datos | Elige | Por qué (redacción de AWS) | Implementación de AWS |
|---|---|---|---|
¿Pares etiquetados de entrada→salida, predecir un destino conocido? | Supervisado | Clasificación / regresión | Linear Learner, XGBoost, k-NN, Image Classification |
¿Solo atributos; quieres grupos, valores atípicos, forma compacta o temas? | No supervisado | Sin respuestas durante el entrenamiento | k-means, PCA, Random Cut Forest, LDA / NTM |
¿Decisiones secuenciales, señal de recompensa, bucle agente: entorno? | Por refuerzo | Política aprendida de la recompensa | SageMaker RL ( RLEstimator), Intel Coach, Ray RLlib |
¿Las etiquetas son escasas pero la tarea sigue siendo predictiva? | Supervisado + transferencia | Reutilizar un modelo preentrenado | SageMaker JumpStart, contenedores de Hugging Face |
¿No sabes qué algoritmo gana? | AutoML | Construye y ajusta candidatos automáticamente | SageMaker Autopilot, AutoGluon-Tabular |
La distinción en la que los ítems del examen más se apoyan: el aprendizaje no supervisado nunca ve un set de validación con etiquetas. La propia documentación de k-means de SageMaker dice que «no usa un dataset de validación» porque no hay nada contra lo que validar: toma un canal de test y reporta solo métricas basadas en distancia. Una pregunta que ofrece validation:f1 para un job de clustering está probando si te diste cuenta.
1.2 Cómo se ve cada paradigma como flujo de trabajo
1.3 Aprendizaje por refuerzo en SageMaker: los hechos concretos
El aprendizaje por refuerzo (RL) es el paradigma que el examen prueba por reconocimiento de nombre más que por cálculo. Las afirmaciones verificadas de AWS son:
- SageMaker AI admite RL en TensorFlow y Apache MXNet;
- admite los toolkits Intel Coach y Ray RLlib;
- la FAQ de SageMaker lista los algoritmos DQN, PPO, A3C y muchos más;
- el repositorio abierto de contenedores de RL incluye imágenes de Vowpal Wabbit (VW);
- los jobs se lanzaban con el
RLEstimator.
Si una pregunta describe a un agente aprendiendo una política para maximizar la recompensa acumulada en una simulación, la respuesta es SageMaker RL con Coach o Ray RLlib: nunca k-means, nunca Autopilot, nunca PCA.
- 📚 ¿Sabías que…? El soporte de RL de SageMaker es deliberadamente estrecho: solo TensorFlow y MXNet como frameworks. Si una opción ofrece «SageMaker RL con PyTorch», es un distractor: la lista de frameworks documentados no incluye PyTorch, aunque PyTorch está totalmente soportado para aprendizaje profundo supervisado a través de los contenedores de aprendizaje profundo preconstruidos.
Comprueba tu selección de paradigma:
Cómo responder
Ejercicio de emparejamiento con 6 pares. Une cada elemento de la izquierda con su respuesta de la derecha.
Empareja cada escenario con el paradigma de aprendizaje y la herramienta de AWS que lo implementa:
Arrastra las respuestas desde aquí:
2. La matriz algoritmo → caso de uso → ruta de AWS
Esta es la tabla más examinable del Dominio 2. Léela como tres preguntas respondidas a la vez: qué familia, qué caso de negocio, dónde corre en AWS.
2.1 La matriz completa
Familia de algoritmo | Caso de uso | Ruta de AWS | Configuración / métrica clave |
|---|---|---|---|
Regresión lineal | Predicción de precio y de tiempo de entrega | Linear Learner integrado ( regressor) | Variantes de loss; validation:rmse |
Regresión logística | Churn, predicción de clic en anuncios | Linear Learner integrado ( binary_classifier) | validation:precision / validation:recall |
Árbol de decisión | Decisiones basadas en reglas y explicables | Contenedor de scikit-learn + Script Mode (sin integrado) | Script entry_point |
Bosque aleatorio | Línea base tabular | Contenedor de scikit-learn + Script Mode («no out-of-the-box») | n_estimators, min_samples_leaf |
XGBoost (gradient boosting) | Tabular, fraude, ranking | XGBoost integrado | num_round (obligatorio), eta, max_depth |
LightGBM / CatBoost | Datasets tabulares grandes | Integrados (CSV, File mode, CPU de instancia única) | GOSS + EFB / ordered boosting |
Ensamblado con AutoML | La línea base defendible más rápida | AutoGluon-Tabular integrado o SageMaker Autopilot | objetivo binario por defecto de Autopilot = F1 |
k-NN | Búsqueda de items/usuarios | k-NN integrado | k; recordIO o CSV; paralelizable |
Redes neuronales / aprendizaje profundo | Imágenes, texto, secuencias | Contenedores DL: TensorFlow, PyTorch, MXNet, Chainer, Hugging Face | instancias con GPU, imágenes DLC |
Fine-tuning de transformer / MF | Adaptar un modelo fundacional | SageMaker JumpStart ( ModelTrainer) | model_id + canales train/validation |
k-means | Segmentación, agrupamiento | K-Means integrado | k, init_method; test:msd / test:ssd |
PCA | Reducción de atributos | PCA integrado | feature_dim, num_components |
Detección de anomalías | Valores atípicos de sensores / IP | Random Cut Forest, IP Insights | Puntuación sobre el canal de test |
Modelado de temas | Temas de documentos | LDA, Neural Topic Model integrados | Entrada de texto |
Control secuencial | Agente, robótica, política | SageMaker RL RLEstimator (Coach / Ray RLlib / VW) | TensorFlow o MXNet |
Series temporales | Predicción de demanda | Deep AR Forecasting integrado | Objetivo secuencial |
2.2 Del tipo de tarea a la familia de algoritmos
2.3 Las listas de integrados que debes poder reproducir
AWS organiza sus algoritmos integrados en los grupos supervisado, no supervisado y por refuerzo. El set supervisado tabular es el que el examen más reutiliza:
Integrados tabulares (clasificación o regresión): AutoGluon-Tabular, CatBoost, Factorization Machines, k-NN, LightGBM, Linear Learner, TabTransformer, XGBoost.
La documentación de Linear Learner es explícita sobre lo que es: «aprende una función lineal para regresión o una función de umbral lineal para clasificación»: lo que lo convierte en la respuesta integrada siempre que una pregunta dice regresión logística o regresión lineal.
Integrados no supervisados: PCA (reducción de dimensionalidad), K-Means (clustering), Random Cut Forest (detección de anomalías), IP Insights (anomalías de dirección IP), LDA y Neural Topic Model (modelado de temas).
No hay bosques aleatorios listos para usar en SageMaker. La propia documentación de script mode de AWS lo afirma textualmente. La ruta documentada es el contenedor de scikit-learn + Script Mode: tu script de entrenamiento instancia RandomForestRegressor o RandomForestClassifier y SageMaker lo ejecuta dentro de la imagen de scikit-learn preconstruida. Una opción que ofrezca «llamar al algoritmo integrado RandomForest con num_round» está ofreciendo dos mentiras a la vez: el algoritmo no está integrado, y num_round es un hiperparámetro de XGBoost.
- 📚 ¿Sabías que…? AWS publica listas de algoritmos, nunca un recuento. Cualquier opción que empiece «SageMaker tiene exactamente N algoritmos integrados» es un número inventado: las listas cambian a medida que se añaden y se eliminan algoritmos (AutoGluon-Tabular y TabTransformer son adiciones recientes al set tabular). Aprende la pertenencia a las listas, no un total.
3. Las familias supervisadas: lineales, árboles, boosting y redes neuronales
3.1 Linear Learner: el caballo de batalla de regresión y clasificación
Linear Learner es la respuesta a «qué integrado hace regresión lineal o logística?» y porta tres propiedades examinables:
Propiedad | Valor verificado |
|---|---|
Tareas | Regresión ( regressor) y clasificación (binary_classifier) |
Métricas emitidas | validation:precision, validation:recall, validation:rmse, validation:absolute_loss, validation:objective_loss |
Regla de ajuste de AWS | «Para evitar el sobreajuste, recomendamos ajustar el modelo contra una métrica de validación en lugar de una métrica de entrenamiento.» |
Comportamiento del Tuner | Su hiperparámetro num_models se desactiva bajo ajuste automático de modelos |
Esa regla de ajuste es una respuesta gratis siempre que una opción diga «ajustar contra la métrica de entrenamiento». El remedio documentado es lo opuesto: ajusta sobre la métrica de validación.
3.2 Gradient boosting: tres integrados más un envoltorio de AutoML
El gradient boosting está representado en SageMaker por tres algoritmos integrados más una opción de ensamblado por stacking:
Algoritmo | Rasgo distintivo | Hiperparámetros destacables |
|---|---|---|
XGBoost | Regresión, clasificación binaria/multiclase y ranking | num_round (obligatorio), eta, max_depth, subsample, alpha, min_child_weight |
CatBoost | Ordered boosting, atributos categóricos nativos | Manejo de categorías sin codificación manual |
LightGBM | GOSS (gradient-based one-side sampling) + EFB (exclusive feature bundling) | Velocidad en tabulares grandes |
AutoGluon-Tabular | Ensamblado por stacking de muchos modelos base | La línea base defendible más rápida |
Detalles de XGBoost que el examen reutiliza:
- el contenedor cubre XGBoost 1.0, 1.2, 1.3, 1.5, 1.7 y 3.0;
num_roundes obligatorio (másnum_classparamulti:softmaxymulti:softprob);- el objetivo por defecto es
reg:squarederror: así que un job de XGBoost sin configurar es un job de regresión; - el entrenamiento con GPU se habilita con
tree_method=gpu_hist; - los hiperparámetros de mayor impacto para el ajuste son
alpha,min_child_weight,subsample,etaynum_round.
3.3 El menú de métricas de XGBoost: doce objetivos con direcciones
El ajuste automático de modelos necesita un objetivo y una dirección. XGBoost expone doce métricas de validación, y la dirección es parte de la respuesta:
Maximizar | Minimizar |
|---|---|
validation:accuracy | validation:error |
validation:auc | validation:logloss |
validation:f1 | validation:mae |
validation:map | validation:merror |
validation:ndcg | validation:mlogloss |
: | validation:mse |
: | validation:rmse |
En esta tabla viven dos trampas. Primero, las métricas de ranking (map, ndcg) son Maximizar mientras que cada métrica de error es Minimizar: seleccionar validation:rmse con dirección Maximizar ajustaría el modelo hacia el peor resultado. Segundo, merror y mlogloss son los hermanos multiclase de error y logloss; confundirlos en una opción es un patrón de distractor común.
3.4 Árboles, bosques y redes neuronales: las rutas que necesitan código
Familia | Ruta en SageMaker | Por qué |
|---|---|---|
Árbol de decisión | Contenedor de scikit-learn + Script Mode | No existe un árbol de decisión integrado |
Bosque aleatorio | Contenedor de scikit-learn + Script Mode | AWS: «no 'out-of-the-box' random forest algorithm» |
Cualquier modelo personalizado | Script Mode con tu imagen de framework | Tu script entry_point corre en una imagen preconstruida |
Red neuronal profunda | Contenedores DL preconstruidos: TensorFlow, MXNet, PyTorch, Chainer, Hugging Face | Listos para GPU, gestionados |
Integrados de visión / NLP | Image Classification, Object Detection, Semantic Segmentation, NTM, Object2Vec, TabTransformer, Deep AR Forecasting | Algoritmos profundos integrados |
Transformer con fine-tuning | SageMaker JumpStart | Modelo preentrenado, código mínimo |
Object2Vec merece un gancho de memoria específico: usa entropía cruzada para clasificación y error cuadrático medio (MSE) para regresión: el mismo algoritmo cambia su función de loss con la tarea, que es exactamente el tipo de detalle que una opción puede voltear para fabricar una respuesta errónea.
4. Las familias no supervisadas: clustering, reducción, anomalías y temas
4.1 K-Means: no existe set de validación
K-Means es la forma favorita del examen de comprobar que entiendes que el aprendizaje no supervisado no tiene set de validación etiquetado. Los puntos de documentación verificados:
- «Al ser no supervisado, no usa un dataset de validación… Pero sí toma un dataset de test.»
- Métricas objetivo:
test:msd(distancias cuadradas medias) ytest:ssd: ambas Minimizar; - la inferencia devuelve
closest_clusterydistance_to_cluster; - hiperparámetros:
k,init_method(randomok-means++),mini_batch_size.
Observa la dirección: las métricas de distancia se minimizan, porque una distancia cuadrada más pequeña significa conglomerados más ajustados. Cada objetivo de clustering basado en distancia en SageMaker apunta en la misma dirección.
4.2 Silhouette: una métrica real que no es una métrica de SageMaker
El coeficiente silhouette va de −1 a 1; un valor cercano a 1 significa que los puntos están ajustados dentro de su propio conglomerado y lejos de los otros. La guía de AWS es emparejar silhouette con la inercia, y dejar claro que SageMaker no la emite: la calculas tú mismo fuera del job de entrenamiento. Una pregunta que ofrezca «seleccionar validation:silhouette como objetivo de ajuste» está probando precisamente ese límite.
4.3 PCA: tres hiperparámetros obligatorios
PCA está integrado, y su configuración es examinable porque es corta:
Parámetro | Requisito | Significado |
|---|---|---|
feature_dim | Obligatorio | Dimensionalidad de cada vector de entrada |
mini_batch_size | Obligatorio | Filas procesadas por paso de gradiente |
num_components | Obligatorio | Número de componentes principales a conservar |
algorithm_mode | Opcional | regular, stable o randomized |
subtract_mean | Opcional | Si centrar los datos |
extra_components | Opcional | Componentes extra calculados más allá de num_components |
PCA devuelve la mean, la matriz de autovectores v y los valores singulares s: que es como luego reconstruyes o proyectas datos con los componentes que conservaste.
4.4 Detección de anomalías y modelado de temas
Necesidad | Algoritmo integrado | Notas |
|---|---|---|
Detección de valores atípicos numéricos (sensores, métricas) | Random Cut Forest | Puntúa un canal de test; no supervisado |
Anomalías de red / IP | IP Insights | Aprende patrones normales de asociación de IP |
Descubrimiento de temas en documentos | LDA (Latent Dirichlet Allocation) | Modelo de temas clásico |
Descubrimiento de temas a escala | Neural Topic Model (NTM) | Variante de aprendizaje profundo |
- 📚 ¿Sabías que…?
test:msdytest:ssdno son sinónimos intercambiables:msdes la distancia cuadrada media yssdes la distancia cuadrada suma al centroide. En un set de test de n filas,ssd = msd × n, así quessdcrece con el tamaño del dataset mientrasmsdno. Ambas se minimizan, y ambas son objetivos de clustering válidos, pero solomsdes comparable entre sets de test de distinto tamaño.
5. Cuatro rutas hacia un algoritmo
AWS documenta exactamente cuatro formas de poner un algoritmo en marcha, y el examen prueba si puedes nombrarlas en orden de esfuerzo creciente.
# | Ruta | Qué aportas tú | Qué aporta AWS | Cuándo usarla |
|---|---|---|---|---|
1 | Algoritmo integrado | Datos + hiperparámetros | «Sin código para empezar a ejecutar experimentos» | El algoritmo está en la lista de integrados |
2 | Script Mode | Tu script de entrenamiento ( entry_point) | Un contenedor de framework preconstruido | Tu algoritmo existe en un framework del que AWS ya tiene imagen |
3 | JumpStart | Un model_id y canales de entrenamiento | Un modelo preentrenado para ajustar y desplegar «dentro de Amazon SageMaker Studio» | Quieres un modelo fundacional o preentrenado con código mínimo |
4 | Bring your own container (BYOC) | Dockerfile + código de entrenamiento | Alojamiento en Amazon ECR | Nada preconstruido encaja |
5.1 El flujo de decisión
5.2 BYOC: las tres reglas de contenedor innegociables
Si una pregunta te empuja a la Ruta 4, tres hechos documentados deciden la respuesta:
- el paquete de toolkit
sagemaker-traininges obligatorio; ENV SAGEMAKER_PROGRAM train.pyes la única variable de entorno requerida: nombra el punto de entrada que SageMaker invoca;/opt/mly todos sus subdirectores están reservados por el entrenamiento de SageMaker, así que las entradas, los artefactos del modelo y la salida deben seguir ese diseño.
Dos reglas de contenedor más aparecen como distractores:
- SageMaker sobrescribe el
CMDpor defecto de tu imagen añadiendo el argumentotrain; - las imágenes con GPU deben ser compatibles con
nvidia-docker: incluye el CUDA toolkit, pero no incluyas los drivers de NVIDIA: los aporta el host.
5.3 Las ventanas de soporte de los contenedores son fechas examinables
Contenedor | Fecha GA | Fin del soporte de parches |
|---|---|---|
XGBoost 3.0-5 | 17 nov 2025 | 17 nov 2026 |
Scikit-Learn 1.4-2 | 30 oct 2025 | 30 oct 2026 |
AWS publica un calendario explícito de GA → fin de parches para sus contenedores de algoritmos. El patrón que vale la pena memorizar es el formato: aproximadamente un año de soporte de parches tras la disponibilidad general, que es la razón por la que un ítem de examen fechado en 2026 puede referenciar legítimamente a un lanzamiento de 2025 que alcanza el fin de parches en ese mismo año.
6. Métricas de evaluación: fórmulas, direcciones y cuándo usarlas
6.1 La hoja de fórmulas
Métrica | Fórmula | Dirección | Cuándo usarla |
|---|---|---|---|
Exactitud | (TP+TN)/(TP+TN+FP+FN) | Más alta, mejor | Clases balanceadas; corrección global |
Precisión | TP/(TP+FP) | Más alta, mejor | Los falsos positivos son costosos |
Exhaustividad | TP/(TP+FN) | Más alta, mejor | Los falsos negativos son costosos |
F1 | 2·P·R/(P+R) = 2TP/(2TP+FP+FN) | Más alta, mejor | Datos binarios desbalanceados; objetivo binario por defecto de Autopilot |
ROC-AUC | Área bajo TPR frente a FPR en todos los umbrales | 0.5 aleatorio → 1.0 | Comparación de modelos entre umbrales; datos sesgados |
Exactitud balanceada | (Exhaustividad + Tasa de verdaderos negativos)/2 | Más alta, mejor | Tanto el castigo de FP como el de FN son altos |
Matriz de confusión | Tabla de recuentos, predicho × real | Recuentos (sin dirección) | Diagnóstico: qué clases se confunden |
MSE | Σ(ŷ−y)²/n | Más bajo, mejor | Castiga con dureza los errores grandes |
RMSE | √MSE | Más bajo, unidades del objetivo | Reportar el error en dólares o en grados |
MAE | Σ|ŷ−y|/n | Más bajo, unidades del objetivo | Robusta y fácil de interpretar |
R² | 1 − SS_res/SS_tot | Más cercano a 1 | Proporción de varianza explicada |
Silhouette | (b−a)/max(a,b), promediado | −1..1, más cercano a 1 | Cohesión del conglomerado; no es una métrica de SageMaker |
test:msd / test:ssd | Distancia cuadrada media / suma al centroide | Minimizar | Métricas objetivo oficiales de k-means |
mAP / NDCG | Calidad del ranking | Más alta, mejor | Ranking y recomendación ( validation:map, validation:ndcg) |
El resumen que AWS hace de la relación entre precisión y exhaustividad vale la pena memorizarlo textual: la precisión recorta los falsos positivos, la exhaustividad recorta los falsos negativos, y la F1 es la media armónica de ambas.
6.2 Elegir una métrica a partir de la matriz de confusión
6.3 Matriz de confusión resuelta #1: datos de churn balanceados
Un modelo de churn se evalúa sobre 200 clientes: TP = 80, FP = 20, FN = 10, TN = 90.
Lectura: el modelo captura alrededor del 89% de los que se van, pero 20 de sus 100 alertas son incorrectas. Una exactitud de 0,85 es respetable aquí porque las clases están razonablemente balanceadas (90 positivos, 110 negativos).
6.4 Matriz de confusión resuelta #2: la trampa del 1% de fraude
Un modelo de fraude se evalúa sobre 10.000 transacciones de las cuales solo 100 son fraudulentas: TP = 85, FP = 40, FN = 15, TN = 9.860.
Sin embargo, un modelo que siempre predice «no fraude» ya puntúa:
Así que una exactitud de 99,45% compra 0,45 puntos porcentuales sobre una línea base inútil. Las métricas que importan:
Lectura: el 32% de las alertas de fraude son falsas alarmas, el modelo se salta 15 de cada 100 fraudes, y la exactitud titular es casi sin sentido. Este es el patrón de evaluación más repetido del material propio de AWS sobre detección de fraude.
La exactitud es la métrica trampa del Dominio 1. Cuando una clase domina, fraude al 0,173%, churn al 2%, tasas de defecto por debajo del 1%, un modelo perezoso alcanza una exactitud casi perfecta prediciendo la clase mayoritaria cada vez. Antes de aceptar una cifra de exactitud, pregúntate: ¿qué puntuaría un predictor de la clase mayoritaria? Si la respuesta está a menos de un punto de tu modelo, cambia a precisión, exhaustividad, F1, ROC-AUC, exactitud balanceada o Kappa de Cohen, y barre el umbral de decisión de 0,1 a 0,9.
7. Splits de datos, validación cruzada y pruebas A/B
7.1 Los estándares de split publicados
Estándar | Valor oficial | Fuente |
|---|---|---|
Split por defecto de Amazon ML | 70% train / 30% evaluación | Guía de desarrollador de ML, evaluación de modelos |
Split en tres vías recomendado | 60% train / 20% evaluación / 20% validación | Guía de desarrollador de ML, evaluación de modelos |
Porción holdout de SageMaker | 20 to 30% de los datos de entrenamiento | Guía de desarrollador de SageMaker, validación de modelos |
k de k-fold de SageMaker | Típicamente 5 to 10 | Guía de desarrollador de SageMaker, validación de modelos |
Validación cruzada HPO de Autopilot | Automática con k = 5 cuando hay ≤ 50.000 instancias de entrenamiento | Guía de desarrollador de SageMaker, métricas de autopilot |
Split del ensamblado de Autopilot | 80% train / 20% validación | Guía de desarrollador de SageMaker, métricas de autopilot |
Tráfico de prueba A/B en línea | 10% → después 100% | Guía de desarrollador de SageMaker, validación de modelos |
Registros autoevaluados de Clarify | 100 (la mayoría de tareas), 300 (conocimiento factual) | Guía de desarrollador de SageMaker, Clarify |
La razón que AWS da para retener datos es una frase que vale la pena reproducir en una respuesta de examen: evaluar sobre datos de entrenamiento «recompensa a los modelos que pueden "memorizar" los datos de entrenamiento, en lugar de generalizar a partir de ellos.»
7.2 Aritmética de splits y validación cruzada sobre 100.000 filas
Esquema | Train | Validación / evaluación | Test | Notas |
|---|---|---|---|---|
70/30 por defecto | 70.000 | 30.000 | : | Valor por defecto de Amazon ML |
60/20/20 en tres vías | 60.000 | 20.000 | 20.000 | Train / evaluación / validación |
Holdout 20 to 30% | 70.000 to 80.000 | : | 20.000 to 30.000 | Rango recomendado por SageMaker |
k = 5 | 80.000 por fold | 20.000 por fold | : | 5 modelos, métricas promediadas |
k = 10 | 90.000 por fold | 10.000 por fold | : | 10 modelos, métricas promediadas |
7.3 Validación cruzada de Autopilot: el umbral de 50.000 instancias
Con 40.000 instancias de entrenamiento (≤ 50.000, así que se aplica el modo HPO con validación cruzada automática de k = 5):
- el split automático 80/20 da 32.000 train / 8.000 validación;
- cada uno de los 5 folds entrena con 4/5 × 32.000 = 25.600 instancias;
- cada fold valida sobre 6.400 instancias;
- las cinco puntuaciones de validación se promedian en el objetivo reportado.
Un dataset de 60.000 instancias supera el umbral de ≤ 50.000, así que la validación cruzada automática en modo HPO no se activa: mientras que el modo ensemble ejecuta validación cruzada sin importar el tamaño junto a su split automático 80/20.
7.4 Cómo encaja el bucle
Comprobación interactiva: las fórmulas que no deberías tener que buscar:
Cómo responder
Ejercicio de rellenar espacios con 5 huecos. Escribe las palabras que faltan y comprueba tu respuesta.
Completa las cuatro fórmulas de métricas usadas a lo largo de esta lección:
Precisión = espacio / (TP + FP) | Exhaustividad = TP / (TP + espacio) | F1 = 2 x espacio / (P + espacio) | RMSE = espacio de MSE
Banco de Palabras, arrastra las palabras a los espacios de arriba:
8. Infraajuste, sobreajuste y los controles de ajuste que los corrigen
8.1 El diagnóstico
Señal | Diagnóstico | Remedio prescrito por AWS |
|---|---|---|
Error alto sobre datos de entrenamiento | Infraajuste: el modelo es demasiado simple | Añadir atributos, cambiar el procesamiento, reducir la regularización, más pasadas |
Error de entrenamiento bajo, error de evaluación alto | Sobreajuste: «funciona bien sobre los datos de entrenamiento pero no funciona bien sobre los datos de evaluación… memorizando los datos» | Selección de atributos, aumentar la regularización, ajustar sobre una métrica de validación, early stopping o Hyperband |
Ambas puntuaciones malas | Datos insuficientes | Aumentar los ejemplos de entrenamiento; aumentar el número de pasadas |
Las métricas de producción decaen | Deriva de datos / de concepto | Model Monitor + sesgo postrainento de Clarify; reentrenar |
La exactitud se ve genial, el modelo inútil | Métrica equivocada | Cambiar a AUC / F1 / exactitud balanceada / Kappa de Cohen; barrer el umbral 0,1 to 0,9 |
La firma oficial de sobreajuste de AWS es corta: alta exactitud de entrenamiento más baja exactitud de prueba. La dirección del remedio importa tanto como el remedio: el sobreajuste recibe más regularización, el infraajuste recibe menos. Invertirlas es un distractor clásico.
8.2 Los controles de ajuste que previenen el sobreajuste mecánicamente
Cuatro controles documentados hacen el trabajo que un humano haría a ojo:
- Ajusta contra una métrica de validación, no de entrenamiento. La documentación de Linear Learner lo establece como recomendación, no como preferencia.
- Early stopping. En cada época, la métrica objetivo se compara con la mediana de medias móviles de jobs anteriores; los jobs con peor rendimiento se detienen antes: AWS dice que esto «te ayuda a evitar el sobreajuste de tu modelo». El ajuste es
early_stopping_type='Auto'. - Hyperband también termina antes los jobs con peor rendimiento, asignando el presupuesto a configuraciones prometedoras.
- Dirección de la regularización: aumenta el sobreajuste, reduce el infraajuste.
Control | Mecanismo | Redacción / ajuste de AWS |
|---|---|---|
Ajuste por métrica de validación | El objetivo nunca ve las filas de entrenamiento | «tuning the model against a validation metric» |
Early stopping | Comparar con la mediana de medias móviles de jobs anteriores | early_stopping_type='Auto' |
Hyperband | Asignación de recursos con corchetes, elimina los jobs débiles | Terminación temprana consciente del recurso |
Regularización | Control de capacidad | Aumentar para sobreajuste, reducir para infraajuste |
8.3 Ordena la secuencia de diagnóstico
Cómo responder
Ejercicio de ordenación con 6 elementos. Colócalos en el orden correcto y comprueba tu respuesta.
Ordena los pasos que un equipo debe seguir cuando las puntuaciones de un modelo se ven mal:
- 📚 ¿Sabías que…? El early stopping en el ajuste automático de modelos de SageMaker no compara tu job con un objetivo fijo: compara el valor del objetivo de cada época con la mediana de las medias móviles de todos los jobs anteriores. Eso hace que el umbral sea adaptativo: un job inicial inusualmente fuerte sube la barra para todo lo que sigue, y un job inicial débil la baja. La lista de soporte de early stopping lleva un sello de «vigente a 13 de diciembre de 2018», así que trata cualquier afirmación sobre qué algoritmos lo soportan como histórica.
9. Datos desbalanceados: tres palancas y los números detrás de ellas
AWS documenta tres palancas independientes para el desbalance. Una respuesta fuerte usa al menos dos de ellas a la vez.
9.1 Las tres palancas
Palanca | Mecanismo | Implementación de AWS | Restricción |
|---|---|---|---|
1. Resampling | Rebalancear las propias filas | Balance de SageMaker Data Wrangler: oversampler aleatorio, undersampler aleatorio, SMOTE | Solo clasificación binaria |
2. Pesos de clase | Castigar los errores en la clase rara | scale_pos_weight de XGBoost; positive_example_weight_mult='balanced' (binario) / balance_multiclass_weights (multiclase) de Linear Learner; Autopilot lo aplica automáticamente | Los pesos cambian el límite de decisión, no los datos |
3. Cambio de métrica | Medir lo que la exactitud oculta | AUC, F1, exactitud de clasificación balanceada, Kappa de Cohen | La dirección de la métrica debe coincidir con el objetivo de ajuste |
9.2 Aritmética de pesos de clase
Caso A: un split binario de 98% / 2%. Para que la clase minoritaria cuente tanto como la mayoritaria:
Así que positive_example_weight_mult='balanced' de Linear Learner sobre un dataset 98/2 produce un peso positivo de 49.
Caso B: el propio dataset de fraude de AWS. Con 284.807 ejemplos de los cuales 492 son fraudulentos (0,173%), la variante XGBoost de AWS usa la regla de la raíz cuadrada en lugar del ratio crudo:
El ratio crudo sería 577,9; el amortiguamiento por raíz cuadrada mantiene el entrenamiento estable mientras aún le dice al modelo que el fraude importa. AWS reporta además que elevar el Kappa de Cohen por encima de 0,8 sería «generally very favorable» en ese problema.
9.3 Lo que te cuesta la ponderación: el compromiso documentado
Ponderar no es gratis. El propio ejemplo multiclase de AWS muestra ambas caras:
Medida | Antes de balancear | Después de balancear |
|---|---|---|
Exhaustividad de la clase rara (Aspen) | 1% | por encima del 50% |
Exhaustividad de cada clase | alguna colapsa al ~1% | todas por encima del 50% |
Exhaustividad de la clase dominante (Lodgepole Pine) | 81% | 52% |
Exactitud global | 72% | 59% |
La lección que el examen quiere: cambiaste 13 puntos de exactitud por un modelo que de verdad reconoce la clase rara. En un problema desbalanceado, ese intercambio suele ser correcto, pero debe ser una decisión, no un efecto secundario.
9.4 El cambio de métrica, lado a lado
Situación | Métrica a la que ir | Por qué falla la exactitud |
|---|---|---|
Fraude con prevalencia de 0,173% | ROC-AUC ( job_objective='AUC' en Autopilot) | Línea base de 99,0% prediciendo siempre «no fraude» |
Binario, moderadamente desbalanceado | F1 (objetivo binario por defecto de Autopilot) | La media armónica se niega a ocultar un lado débil |
Tanto FP como FN caros | Exactitud balanceada = (Exhaustividad + TNR)/2, o Kappa de Cohen | La clase mayoritaria domina la exactitud simple |
El umbral necesita ajuste | Curva precisión/exhaustividad, barrer 0,1 to 0,9 | Un solo umbral rara vez optimiza ambas |
Autopilot hace dos de las tres palancas por ti. Su objetivo binario por defecto es F1 (cambia a AUC con job_objective='AUC' para datos sesgados más allá del 99%), y «automatically applied up-weighting to the minority class using scale_pos_weight». Si una pregunta pide qué hace automáticamente Autopilot con datos binarios desbalanceados, la respuesta es tanto el valor por defecto de la métrica como la ponderación.
10. Evaluación por tipo de tarea: la tabla de consulta
Tipo de tarea | Configuración | Métricas principales | Nombres de métricas emitidas por AWS | Trampa |
|---|---|---|---|---|
Binario (balanceado) | train/val/test o 70/30 | Exactitud, F1, ROC-AUC | validation:precision / :recall de Linear Learner; validation:f1 / :auc de XGBoost | Confiar solo en la exactitud |
Binario (desbalanceado) | Split estratificado antes del resampling | Precisión, exhaustividad, F1, AUC, exactitud balanceada, Kappa de Cohen | scale_pos_weight + validation:auc de XGBoost; job_objective='AUC' de Autopilot | 99% de exactitud prediciendo la mayoría |
Multiclase | Promediado macro/micro | Exhaustividad por clase, macro-F1, matriz de confusión | balance_multiclass_weights de Linear Learner; multiclass_average_strategy de Clarify | La exactitud oculta el colapso de la clase rara |
Regresión | Holdout 20 to 30% | RMSE, MAE, R² | validation:rmse / :mae / :mse de XGBoost; validation:rmse, validation:absolute_loss de Linear Learner | Citar el MSE en unidades al cuadrado |
Ranking / recomendador | Split ordenado en el tiempo | mAP, NDCG | validation:map, validation:ndcg de XGBoost | Un split aleatorio filtra el futuro |
Clustering | Canal de test, sin etiquetas | test:msd / test:ssd, silhouette, inercia | test:msd, test:ssd de k-means en SageMaker (ambas Minimizar) | Buscar un set de validación que no existe |
Reducción de dimensionalidad | Varianza retenida | Varianza explicada | PCA devuelve v, s, mean | Elegir num_components arbitrariamente |
Texto de MF / GenAI | Referencias o evaluadores humanos | ROUGE-N, BERTScore, exact match, F1 sobre palabras, fluidez/coherencia | Jobs de evaluación de Clarify (100 / 300 registros) | Aplicar exactitud o F1 de clasificación a texto abierto |
10.1 Métricas de modelos fundacionales: lo que Clarify calcula de verdad
Tarea | Métricas automáticas | Datasets integrados | Dimensiones humanas |
|---|---|---|---|
Generación abierta | Conocimiento factual, robustez semántica, estereotipado de prompts, toxicidad | TREX, BOLD, WikiText, CrowS-Pairs, RealToxicityPrompts | Fluidez, Coherencia, Toxicidad, Exactitud, Consistencia, Relevancia + personalizadas |
Resumen de texto | ROUGE-N, BERTScore | Government Report Dataset, Gigaword | Las mismas dimensiones humanas |
Respuesta a preguntas | Exact match, quasi exact match, F1 sobre palabras = (2·P·R)/(P+R) | BoolQ, NaturalQuestions, TriviaQA | : |
Clasificación de texto | Exactitud de clasificación, precisión, exhaustividad, exactitud de clasificación balanceada = «la suma de la exhaustividad y la tasa de verdaderos negativos dividida entre 2» | Women's Ecommerce Clothing Reviews | : |
Dos cifras de muestreo son examinables: Clarify evalúa 100 registros por defecto para la mayoría de tareas y 300 para conocimiento factual. Y un nombre de métrica de sesgo es único de Clarify: CI (Class Imbalance).
- 📚 ¿Sabías que…? La exactitud de clasificación balanceada tiene una glosa oficial de AWS: «la suma de la exhaustividad y la tasa de verdaderos negativos dividida entre 2.» Para un problema multiclase se degrada con elegancia a la media de la exhaustividad por clase: que es exactamente la razón por la que sobrevive al desbalance de clases mientras la exactitud simple no: cada clase contribuye por igual sin importar cuántas filas posea.
11. Juntar los tres ejes
El examen casi siempre fuerza una elección a través de tres ejes a la vez: la familia de algoritmos, el tipo de tarea y la herramienta de AWS que implementa la pareja. Acertar dos de los tres no basta.
Veredicto comparativo: elección de algoritmo × tipo de tarea × herramienta de AWS
- Regresión lineal/logística → Linear Learner (integrado). Elígelo cuando el destino es continuo (
regressor, puntuado convalidation:rmse) o binario (binary_classifier, puntuado convalidation:precision/validation:recall). Es la respuesta documentada a «qué integrado hace regresión lineal o logística», y su regla de ajuste es explícita: ajusta sobre una métrica de validación. No llegues a XGBoost primero cuando el examen nombra la regresión lineal o logística por su nombre. - Gradient boosting → XGBoost integrado, con LightGBM o CatBoost para datos tabulares grandes o categóricos. Elígelo para clasificación, regresión y ranking tabulares. Es la única familia que ofrece métricas de ranking (
validation:map,validation:ndcg) como objetivos de primera clase, ynum_roundes obligatorio. Cuando los datos son enormes y mayoritariamente catególicos, los integrados LightGBM y CatBoost son los hermanos más rápidos: los tres están integrados, ninguno necesita Script Mode. - Árboles y bosques aleatorios → contenedor de scikit-learn + Script Mode. Este es el sustituto documentado del algoritmo que SageMaker no distribuye. Si una opción afirma un bosque aleatorio integrado, es errónea; si una opción dice «construye tu propia imagen Docker primero», es sobreingeniería: la Ruta 2 existe precisamente para este caso.
- Clustering → K-Means integrado; reducción de dimensionalidad → PCA integrado; valores atípicos → Random Cut Forest o IP Insights. Todos son no supervisados, así que el diseño de evaluación cambia: no hay set de validación, la puntuación ocurre sobre un canal de test, K-Means minimiza
test:msd/test:ssd, y el silhouette lo calculas tú. Los tres hiperparámetros obligatorios de PCA (feature_dim,mini_batch_size,num_components) son un detalle de respuesta corta favorito. - Imágenes, texto y secuencias → contenedores de aprendizaje profundo preconstruidos (TensorFlow, PyTorch, MXNet, Chainer, Hugging Face) para entrenar tu propia red, o SageMaker JumpStart cuando un modelo preentrenado puede ajustarse y desplegarse «dentro de SageMaker Studio». Control secuencial impulsado por recompensa → SageMaker RL con
RLEstimator, Coach o Ray RLlib sobre TensorFlow o MXNet. Estas tres rutas son respuestas mutuamente excluyentes; el tipo de tarea elige una. - Cuando el algoritmo es genuinamente desconocido → AutoML. SageMaker Autopilot o el integrado AutoGluon-Tabular construirán y ajustarán candidatos por ti, usando por defecto F1 en problemas binarios, ejecutando validación cruzada automática con k = 5 a ≤ 50.000 instancias, y aplicando
scale_pos_weighta la clase minoritaria automáticamente. AutoML es la respuesta correcta solo cuando la pregunta enfatiza la velocidad hasta una línea base defendible, no cuando enfatiza el control sobre el algoritmo.
12. Ejemplos resueltos con cifras
Ejemplo resuelto 1: métricas de regresión desde cero. Valores verdaderos , predicciones , así que los errores son .
- : de vuelta a las propias unidades del objetivo
- , así que , y
El patrón: el MSE castiga los dos fallos de 10 puntos cuatro veces más duro que los fallos de 5 puntos (100 frente a 25), y el RMSE deshace ese cuadrado para que la cifra pueda citarse en dólares o en días.
Ejemplo resuelto 2: aritmética de splits sobre 100.000 filas. El valor por defecto 70/30 da 70.000 / 30.000; el recomendado 60/20/20 da 60.000 / 20.000 / 20.000; el holdout del 20 to 30% de SageMaker reserva 20.000 to 30.000 filas para test; k = 10 da 90.000 train / 10.000 validación por fold a lo largo de 10 modelos cuyas métricas promedias.
Ejemplo resuelto 3: la aritmética de la validación cruzada de Autopilot. Dataset de 40.000 instancias (≤ 50.000 → k-fold automático, k = 5, en modo HPO): 80/20 da 32.000 train / 8.000 validación; cada uno de los 5 folds entrena con 4/5 × 32.000 = 25.600 y valida sobre 6.400; las cinco puntuaciones se promedian. La misma receta sobre 60.000 instancias superaría el umbral y perdería la validación cruzada automática en modo HPO.
Ejemplo resuelto 4: la aritmética de pesos de clase, ambas variantes. 98% negativo / 2% positivo ⇒ . La variante de fraude de AWS usa en cambio . Ambas son legítimas; el ratio crudo es más severo, la raíz cuadrada es el amortiguamiento documentado para el sesgo extremo.
Ejemplo resuelto 5: la matriz de confusión desbalanceada completa. 10.000 transacciones, 100 fraudes, TP = 85, FP = 40, FN = 15, TN = 9.860 ⇒ exactitud 99,45%, línea base de la mayoría 99,0%, precisión 0,68, exhaustividad 0,85, F1 0,756. La decisión que sigue: reportar F1 o AUC, no la exactitud, y declarar que 40 de 125 alertas (32%) son falsas alarmas.
Ejemplo resuelto 6, balancear un set de evaluación de 600 predicciones. Un modelo produce TP = 480, FP = 60, FN = 20, TN = 40 sobre 1.000 filas. Exactitud = ; precisión = ; exhaustividad = ; F1 = . La tasa de verdaderos negativos = , así que la exactitud balanceada = , muy por debajo de la exactitud de 0,88, porque la clase negativa es donde el modelo falla. Ese hueco entre 0,88 y 0,68 es exactamente lo que la exactitud balanceada existe para exponer.
13. Trampas, conflictos y afirmaciones no verificadas
Trampas de día de examen para esta lección:
- No hay bosque aleatorio integrado. La ruta es el contenedor de scikit-learn + Script Mode. Una opción que invente un algoritmo integrado
RandomForestcon un parámetronum_roundcontiene dos errores. - k-means no tiene set de validación. Puntúa un canal de test con
test:msdytest:ssd, ambas Minimizar. Una opción que ofrezcavalidation:f1para clustering es errónea. - Silhouette no es una métrica de SageMaker. Rango −1..1, más cercano a 1 es mejor, emparéjala con la inercia, y calcúlala tú mismo.
- La dirección de la regularización se invierte con el diagnóstico. Sobreajuste → aumentar la regularización y hacer selección de atributos. Infraajuste → reducir la regularización y añadir atributos. Invertirlas es un distractor estándar.
- Ajusta sobre validación, nunca sobre entrenamiento. AWS declara la recomendación explícitamente para Linear Learner.
- PCA necesita exactamente tres hiperparámetros obligatorios:
feature_dim,mini_batch_size,num_components. num_roundde XGBoost es obligatorio y su objetivo por defecto esreg:squarederror: un job de XGBoost sin configurar es un job de regresión.- El resampling a través de Balance de Data Wrangler (incluido SMOTE) es solo de clasificación binaria. Para multiclase, usa
balance_multiclass_weightso cambios de métrica. - El valor por defecto binario de Autopilot es F1, y aplica
scale_pos_weightautomáticamente; cambia a AUC solo para sesgos extremos como datos de fraude de > 99%. - Los splits de ranking deben estar ordenados en el tiempo. Un split aleatorio en un problema de recomendador filtra el futuro.
- Nunca inventes un umbral de aprobación. No hay ningún estándar de AWS que diga «la F1 debe superar 0,8»: afirmaciones así son no verificables.
13.1 Afirmaciones contradictorias, no verificables y no examinables
Afirmación | Estado | Cómo manejarlo |
|---|---|---|
Recuento de «N algoritmos integrados de SageMaker» | Sin número oficial: AWS publica listas, no recuentos | Aprende la pertenencia a las listas, nunca un total |
Lista de soporte de early stopping | Marcada como «current as of December 13, 2018» | Trátala como histórica; no memorices la lista |
Cadenas de versión del contenedor de XGBoost | Se renderizan de forma inconsistente entre páginas de documentación | Usa xgboost.html: 1.0, 1.2, 1.3, 1.5, 1.7, 3.0 |
Un umbral numérico de aprobación para cualquier métrica | No existe tal estándar de AWS | Nunca afirmes «la F1 debe ser > 0,8» |
Si JumpStart expone una entrada de primera clase para bosques aleatorios | Solo está documentada la ruta del contenedor de scikit-learn + Script Mode | Responde Script Mode |
Si Bedrock Model Evaluation refleja las métricas clásicas de clasificación de Clarify | Solo se verificó la tabla de tareas/métricas de modelos fundacionales | No reclames paridad |
Nombres de benchmarks no-AWS (MMLU, BIG-bench, HELM, GLUE) | No están en la guía del examen | BLEU/ROUGE/BERTScore están en el alcance; las suites de benchmarks no |
Tipo de pregunta de caso de estudio | La guía del examen en HTML lista cuatro tipos; un render PDF también lista el caso de estudio | Verifica de nuevo el PDF actual antes de apoyarte en él |
Las fuentes primarias de esta lección son: la Exam Guide de AIF-C01; las páginas de la guía de desarrollador de SageMaker algorithms, algorithms-tabular, xgboost, xgboost-tuning, linear-learner-tuning, k-means, PCA-reference, object2vec, how-it-works-model-validation, autopilot-metrics-validation, automatic-model-tuning-early-stopping, your-algorithms-training-algo-dockerfile, train-model, pre-built-containers-frameworks-deep-learning, pre-built-containers-support-policy, clarify-foundation-model-evaluate-overview y reinforcement-learning; las páginas de la guía de desarrollador de machine learning model-fit-underfitting-vs-overfitting y evaluating_models; y las entradas del blog de Machine Learning de AWS sobre detección de fraude, balanceo con Data Wrangler, Autopilot para servicios financieros y clasificación multiclase de Linear Learner.
Casos Reales
Cada regla de las secciones 1 a 13 tiene su versión de cliente. Los cuatro casos de abajo provienen del digest de casos de estudio del curso (fuentes restringidas a aws.amazon.com/solutions/case-studies/* y aws.amazon.com/blogs/machine-learning/*), y cada uno se eligió porque es una historia de selección de algoritmo o de evaluación y no una anécdota de marketing: alguien eligió una ruta de la sección 5, eligió una métrica de la sección 6, y después midió el resultado sobre datos en los que el modelo no había sido entrenado.
Caso (industria, fuente) | Ruta de la sección 5 | Servicios de AWS nombrados por AWS | Resultado documentado | Qué regla de la lección prueba |
|---|---|---|---|---|
Chronomics (health-tech, ML Blog, 13 dic 2022) | Ruta 1: AutoML gestionado preconstruido | Amazon Rekognition Custom Labels, DetectCustomLabels | 96,5% de exactitud / 97,9% de F1 en 3 to 4 semanas, tras 4 meses de CV interna sin alcanzar el objetivo | Elige la ruta por esfuerzo, y trata el umbral de confianza como una decisión |
Sun Finance (fintech, ML Blog, 30 abr 2026) | Ruta 1 compuesta con pegamento de la Ruta 4 | Amazon Textract, Amazon Rekognition, Amazon Bedrock (Claude Sonnet 4), Lambda, Step Functions, S3 Vectors | 79,73% → 90,80% de exactitud, −91% de coste por documento, 20 h → < 5 s | Evalúa cada intento; separa el OCR del razonamiento |
HAYAT HOLDING (manufactura, ML Blog, 2023) | Ruta 1 + ajuste gestionado | SageMaker Training, Automatic Model Tuning, Model Deployment, Edge Manager; AWS IoT Greengrass | $300.000 al año ahorrados a través de 194 sensores | Ajusta contra una métrica de validación automáticamente, no a mano |
Adobe (software, ML Blog, 11 jun 2025) | Ruta 3: RAG gestionado, con benchmark | Bedrock Knowledge Bases, OpenSearch Service, Amazon Titan Text Embeddings V2 | +20% de precisión de recuperación sobre el propio set de pruebas de Adobe | Haz benchmark de configuraciones candidatas sobre datos retenidos |
Caso de estudio 1, Chronomics: el umbral es una decisión, no un detalle
Después de cuatro meses de modelado interno de visión por computadora que nunca alcanzó su objetivo, Chronomics trasladó la misma tarea de leer pruebas de COVID a Amazon Rekognition Custom Labels (AutoML) y se entregó en 3 to 4 semanas con 96,5% de exactitud y 97,9% de F1, puntuado con DetectCustomLabels. La parte examinable es lo que pasó después: elevar el umbral de confianza compró precisión y pagó por ella con cobertura.
Umbral de confianza | Resultado reportado | Predicciones descartadas | Decisión que el equipo debe tomar |
|---|---|---|---|
0,99 | 99,6% | 5% | Enrutar el 5% descartado a una ruta de revisión humana o de Amazon A2I |
0,999 | 99,87% | 27% | Un cuarto de todas las predicciones necesita ahora otra respuesta: ¿es eso asequible? |
Fuente: AWS Machine Learning Blog, blogs/machine-learning/chronomics-detects-covid-19-test-results-with-amazon-rekognition-custom-labels (13 dic 2022).
La lección refleja la sección 6: una sola cifra de exactitud nunca te dice cuánto cuesta un cambio de umbral. Chronomics no reentrenó entre las dos filas: solo cambió qué predicciones estaba dispuesto a firmar, que es la razón por la que «qué pasa con las filas descartadas?» debe responderse antes del despliegue.
Caso de estudio 2, Sun Finance: evalúa cada intento, y nunca dejes que un modelo haga dos trabajos
Sun Finance automatizó la extracción de documentos KYC en nueve países. La escalera de intentos documentada es la narrativa de evaluación más limpia del digest:
Intento | Pipeline | Exactitud medida | Veredicto |
|---|---|---|---|
1 | Claude Sonnet 4 solo (OCR solo con LLM) | 61,8% en total, 43% en el número de documento | Rechazado: las protecciones de privacidad bloquean la extracción directa de PII |
2 | OCR de Textract + estructuración con Claude | 85% | Prometedor, no producción |
3 | Textract → fallback de Rekognition → Claude → reglas de validación | 90,80% | Entregado |
Medida | Antes | Después | Δ |
|---|---|---|---|
Exactitud global | 79,73% | 90,80% | +11,07 pp |
Extracción del número de documento | 74,32% | 89,40% | +15 pp |
Clasificación del tipo de documento | 78,43% | 96,40% | +18 pp |
Tiempo de procesamiento | hasta 20 h | < 5 s | ~ 1000× más rápido |
Coste por documento | línea base | −91% | economía unitaria |
Fuente: AWS Machine Learning Blog, blogs/machine-learning/sun-finance-automates-id-extraction-and-fraud-detection-with-generative-ai-on-aws (30 abr 2026); evaluado sobre 585 imágenes.
Aquí viven dos hábitos de examen. Primero, el intento 1 se midió y se rechazó: el equipo no entregó por sensaciones, entregó sobre un set de evaluación retenido. Segundo, el OCR y el razonamiento son trabajos separados: el servicio de extracción preconstruido (Ruta 1) hizo la lectura, el modelo fundacional solo estructuró lo que ya estaba leído, y las reglas de validación cazaron el resto.
Caso de estudio 3, HAYAT HOLDING: el ajuste automático reemplaza al barrido manual
HAYAT HOLDING transmite 194 sensores por OPC-UA hacia un SiteWise Edge Gateway de AWS IoT Greengrass, y después entrena en SageMaker Model Training con SageMaker Automatic Model Tuning, despliega con SageMaker Model Deployment y ejecuta los modelos en el dispositivo a través de SageMaker Edge Manager. El resultado documentado son $300.000 al año ahorrados más mayor calidad de los paneles.
Fuente: AWS Machine Learning Blog, blogs/machine-learning/hayat-holding-uses-amazon-sagemaker-to-increase-product-quality-and-optimize-manufacturing-output-saving-300000-annually (2023).
Esta es la 8.2 corriendo sin supervisión: en lugar de un humano barriendo hiperparámetros a ojo, el tuner busca en el espacio de configuración contra una métrica de validación y detiene antes los jobs débiles. Cuando una pregunta pide cómo un equipo escala el ajuste a muchos modelos o entradas, la respuesta documentada es Automatic Model Tuning: no una hoja de cálculo más grande.
Caso de estudio 4, Adobe: el chunking y los embeddings también son hiperparámetros
Adobe mejoró la búsqueda de documentación para desarrolladores con Amazon Bedrock Knowledge Bases, probando cuatro estrategias de chunking (400 tokens con 20% de solapamiento, 1.000 tokens, jerárquica, semántica) emparejadas con Amazon Titan Text Embeddings V2 hacia OpenSearch Service, recuperadas a través de la Retrieve API. El resultado sobre el propio set de pruebas de Adobe fue +20% de precisión de recuperación, y la estrategia más simple, chunks de 400 tokens con 20% de solapamiento, fue también la más precisa.
Fuente: AWS Machine Learning Blog, blogs/machine-learning/adobe-enhances-developer-productivity-using-amazon-bedrock-knowledge-bases (11 jun 2025).
La disciplina de evaluación es idéntica a la sección 7: los candidatos se compararon sobre un set de prueba fijo y retenido, no sobre las consultas con las que se construyeron. La calidad de la recuperación es un problema de selección de modelo: el tamaño del chunk, el solapamiento y la elección del embedding son los hiperparámetros, y la métrica decide.
-
📚 ¿Sabías que…? AWS publica exactamente una tasa de resultados de proyectos: el 65% de los proyectos del Generative AI Innovation Center llegó a producción en 2025, de más de 1.000 implementaciones, con algunos entregándose en tan solo 45 días. El método detrás es el Five V's framework, Value → Visualize → Validate → Verify → Venture, que parte de métricas de línea base (exactitud y resultado de negocio) antes de entrenar un solo modelo. Fuente: AWS Machine Learning Blog,
blogs/machine-learning/beyond-pilots-a-proven-framework-for-scaling-ai-to-production(2025). El corolario que a los examinadores les gusta: el 35% no llegó a producción, así que la evaluación es una fase, no una ceremonia. -
📚 ¿Sabías que…? La ruta humana para el 5% descartado de Chronomics ya tiene nombre de producto: Amazon Augmented AI (A2I), disponible desde 2020 con más de 60 flujos de trabajo, existe porque «los clientes todavía dicen que hay casos de uso críticos en los que se requiere el juicio humano.» A2I es la forma en que un pipeline de visión o de documentos con umbral alto convierte las abstenciones en resultados revisados en lugar de filas descartadas: el mismo principio de diseño que la ruta de excepción humana de Anthem para las reclamaciones que Textract no automatizó.
Las cifras de los casos de estudio son evidencia, no umbrales. Cada porcentaje de esta sección lo afirma el cliente o AWS y no está auditado; solo Sun Finance (n = 585) y Adobe (su propio set de pruebas) divulgan una base de muestra, y frases como «hasta» marcan un techo, no un resultado típico. El examen no contiene una regla como «la F1 debe superar 0,96» o «la exactitud debe alcanzar el 90,80%»: esas provienen del dataset de un solo cliente. Usa los casos para recordar la forma de una decisión (medir una línea base, evaluar sobre datos retenidos, elegir una ruta, nombrar la métrica), nunca para inventar un umbral de aprobación.
14. Preguntas de Práctica (Practice Questions)
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un equipo tiene 50.000 filas etiquetadas y debe predecir un tiempo de entrega continuo en días. ¿Qué pareja de técnica y métrica es correcta?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un modelo de churn se evalúa sobre 200 clientes con TP = 80, FP = 20, FN = 10 y TN = 90. ¿Cuáles son su precisión y su F1?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un modelo de fraude se evalúa sobre 10.000 transacciones de las cuales 100 son fraudulentas: TP = 85, FP = 40, FN = 15, TN = 9.860. ¿Qué declaración es correcta?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 5 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un modelo muestra alta exactitud de entrenamiento y baja exactitud de prueba. ¿Qué dos acciones recomienda AWS? (Selecciona DOS.)
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un equipo debe agrupar clientes sin etiquetas predefinidas y después medir la comprensión y la separación de los conglomerados. ¿Qué opción es correcta?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Debes reducir el espacio de atributos antes del entrenamiento conservando solo las direcciones de varianza más informativas. ¿Qué algoritmo integrado y qué hiperparámetros obligatorios son correctos?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 5 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
¿Qué dos algoritmos están integrados en SageMaker para clasificación o regresión tabular? (Selecciona DOS.)
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un equipo insiste en el bosque aleatorio y quiere el camino más corto en SageMaker sin construir una imagen Docker. ¿Qué deberían hacer?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un agente debe aprender una política que maximice la recompensa acumulada dentro de un simulador. ¿Qué enfoque encaja?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un modelo de precios de vivienda debe castigar los fallos grandes mucho más duro que los pequeños, y el error reportado debe expresarse en dólares. ¿Qué métrica debería ser el objetivo de ajuste?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un dataset binario desbalanceado es 98% negativo y 2% positivo. Usando la ponderación balanceada de ejemplos positivos de Linear Learner, ¿qué peso positivo resulta?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un modelo de visión procesa 1.000 predicciones. En el umbral de confianza 0,99 descarta 50 predicciones (5%) y acepta 950, de las cuales 946 son correctas. ¿Cuáles son la precisión sobre las predicciones aceptadas y la cobertura?
Cómo responder
Pregunta de opción múltiple con 4 opciones. Selecciona una opción y elige Comprobar respuesta.
Un equipo de fintech envía fotos de documento de identidad directamente a un modelo de lenguaje y puntúa 61,8% de exactitud global (43% en el número de documento) sobre un set de evaluación de 585 imágenes. ¿Qué rediseño coincide con el resultado documentado de AWS?
Armadillas de esta lección: léelas una vez más antes del examen:
- No hay bosque aleatorio integrado: contenedor de scikit-learn + Script Mode, siempre;
- No hay set de validación para clustering:
test:msd/test:ssd, ambas Minimizar, y el silhouette lo calculas tú; - Tres hiperparámetros obligatorios de PCA:
feature_dim,mini_batch_size,num_components; - Hiperparámetro obligatorio de XGBoost:
num_round, con objetivo por defectoreg:squarederror; - El sobreajuste recibe más regularización, el infraajuste recibe menos: la dirección es toda la pregunta;
- El valor por defecto binario de Autopilot es F1, aplica automáticamente
scale_pos_weight, y la validación cruzada automática con k = 5 se aplica a ≤ 50.000 instancias de entrenamiento; - Balance / SMOTE en Data Wrangler es solo de clasificación binaria;
- Solo cuatro rutas: integrado, Script Mode, JumpStart, BYOC (
sagemaker-training+SAGEMAKER_PROGRAMen Amazon ECR); - Exactitud balanceada = (exhaustividad + tasa de verdaderos negativos) / 2: si la exactitud se ve perfecta y la balanceada no, las clases están desbalanceadas.
Conclusiones Clave (Key Takeaways):
- El paradigma viene de los datos: pares etiquetados → supervisado (clasificación / regresión), solo atributos → no supervisado (clustering / PCA / anomalías / temas), bucle de recompensa → por refuerzo (SageMaker RL,
RLEstimator, Coach o Ray RLlib sobre TensorFlow o MXNet); - La ruta de AWS viene de la disponibilidad del algoritmo: integrado (Linear Learner, XGBoost, LightGBM, CatBoost, AutoGluon-Tabular, k-NN, TabTransformer, K-Means, PCA, Random Cut Forest, IP Insights, LDA, NTM, Deep AR) → Script Mode (bosques aleatorios y árboles de decisión vía el contenedor de scikit-learn) → JumpStart (fine-tuning de un modelo preentrenado) → BYOC (
sagemaker-training,ENV SAGEMAKER_PROGRAM train.py,/opt/mlreservado, subir a Amazon ECR); - Las métricas siguen al error que hace daño: la precisión recorta falsos positivos, la exhaustividad recorta falsos negativos, F1 = 2·P·R/(P+R); en la matriz de fraude de 10.000 transacciones, la exactitud lee 99,45% mientras la precisión es 0,68, la exhaustividad 0,85 y la F1 0,756, y un predictor de la clase mayoritaria ya puntúa 99,0%;
- Las métricas de regresión viven en las unidades del objetivo: con errores
[10, −5, 10, −5, 10], MAE = 8,0, MSE = 70, RMSE ≈ 8,37, R² = 0,9125: el MSE castiga los fallos grandes, el RMSE hace la cifra reportable; - Los splits están publicados, no adivinados: 70/30 por defecto, 60/20/20 en tres vías, holdout 20 to 30%, k-fold k = 5 to 10, Auto k = 5 de Autopilot a ≤ 50.000 instancias con un split 80/20, pruebas A/B 10% → 100%;
- El sobreajuste y el infraajuste tienen remedios opuestos: sobreajuste (train alto, test bajo) → selección de atributos + aumentar regularización; infraajuste (malo en ambos) → añadir atributos + reducir regularización; en cualquier caso, ajusta sobre una métrica de validación y deja que el early stopping (
early_stopping_type='Auto') o Hyperband detengan los jobs débiles; - El desbalance tiene tres palancas: resamplear (Balance / SMOTE, solo binario), reponderar (
scale_pos_weight,positive_example_weight_mult='balanced'⇒ 49 en un split 98/2,balance_multiclass_weights, Autopilot repondera automáticamente), y cambiar la métrica (AUC, F1, exactitud balanceada, Kappa de Cohen: AWS llama al Kappa por encima de 0,8 muy favorable en sus datos de fraude); - Veredicto comparativo: elige Linear Learner cuando el examen nombra regresión lineal/logística, XGBoost para clasificación, regresión o ranking tabular, scikit-learn + Script Mode para árboles y bosques, K-Means / PCA / Random Cut Forest para problemas sin etiquetas, DLC o JumpStart para imágenes, texto y secuencias, SageMaker RL para control impulsado por recompensa, y Autopilot / AutoGluon solo cuando la pregunta valora la velocidad hasta una línea base por encima del control del algoritmo.