CASO DE ESTUDIO · RELEASE EDUCATIVO 1.0.1

Clasificar riesgo de falla sin ocultar la incertidumbre.

Machine Failure Risk Classifier es un proyecto individual de machine learning de principio a fin. El objetivo no fue conseguir una cifra llamativa, sino construir un proceso revisable: datos identificados, selección sin leakage, evaluación final única, API estricta y una demo que también sabe abstenerse.

La versión 1.0.1 llevó la interfaz, el contrato API y la documentación pública canónica al inglés. El modelo, el umbral y la evaluación congelada permanecieron sin cambios; el holdout no volvió a abrirse.

0,650Average Precision en holdout
0,735Recall · 50 de 68 fallos
2.000observaciones en el holdout final
3candidatos comparados con los mismos folds

01 · RETO

Un problema pequeño con una evaluación exigente.

El dataset AI4I 2020 contiene 10.000 observaciones sintéticas y una clase positiva poco frecuente. La tarea es clasificar una observación como fallo o no fallo usando seis variables operativas.

El principal riesgo era construir una demo convincente con evidencia débil: usar columnas que revelan el target, seleccionar el umbral con el conjunto final o destacar una accuracy alta cuando la clase mayoritaria ya alcanza 96,6 %. Por eso el trabajo se centró primero en el contrato de evaluación y después en el modelo.

ALCANCE HONESTO

Es una demostración educativa de ingeniería de machine learning. No predice vida útil restante, causas físicas ni fallos futuros de una máquina real.

Demo en inglés de Machine Failure Risk Classifier
Demo educativa en línea. Si la entrada sale de la referencia marginal de training, la API se abstiene y no genera score.

02 · PROCESO

Separar selección, evaluación e inferencia.

El holdout se materializó antes de la exploración. A partir de ahí, las decisiones de features, modelo y umbral se hicieron solo con las 8.000 filas de training.

  1. 01

    Snapshot verificado

    Fuente, schema y SHA-256 fijados antes de transformar los datos.

  2. 02

    Split 80/20

    Partición estratificada con el holdout separado antes de la EDA.

  3. 03

    Selección en training

    Cinco folds, dos baselines y un random forest dentro del mismo contrato de evaluación.

  4. 04

    Umbral OOF

    Umbral elegido con predicciones out-of-fold y congelado antes del resultado final.

  5. 05

    Evaluación final registrada

    El workflow ejecutó una evaluación final; el recibo versionado conserva el resultado.

  6. 06

    API verificable

    La API valida el artefacto congelado al cargar y se abstiene fuera de la referencia.

FEATURES

Lista permitida, no un drop incompleto

Se excluyeron identificadores y los cinco indicadores de modos de fallo porque introducirían señales no generalizables o leakage.

MÉTRICA

Average Precision antes que accuracy

La clase positiva es minoritaria. AP permite comparar la calidad del ranking sin esconder el problema detrás de la clase dominante.

MODELO

Comparación acotada

Dummy, regresión logística y random forest. No hubo una búsqueda extensa de hiperparámetros después de mirar el resultado.

APLICABILIDAD

Abstenerse también es una respuesta

Si un valor sale de la envolvente marginal observada en training, la API responde sin score ni clasificación.

03 · RESULTADOS

Un resultado útil solo cuando conserva su contexto.

Selección mediante validación cruzada sobre training
CandidatoAP media CVROC-AUC media
Dummy prior0,0338750,500000
Regresión logística0,4414330,899275
Random forest0,6438120,969935
Evaluación final sobre 2.000 observaciones
MétricaResultadoLectura
Average Precision0,649538Métrica principal
ROC-AUC0,965458Métrica complementaria
Precision0,58823550 aciertos entre 85 alertas
Recall0,73529450 de 68 fallos detectados
F10,653595Con el umbral congelado

LECTURA PRÁCTICA DEL HOLDOUT

50 fallos detectados · 18 omitidos · 35 falsas alertas

La precision estimada tiene un intervalo Wilson del 95 % de 0,482–0,687 y el recall de 0,620–0,826. Los intervalos reflejan el soporte finito de este holdout; no corrigen el carácter sintético de los datos ni miden incertidumbre por observación.

04 · INGENIERÍA

El modelo es solo una pieza del sistema.

TRAZABILIDAD

Artefactos con identidad

Manifiestos, hashes, run congelado y recibo final conectan datos, selección, modelo y evaluación.

CONTRATO API

Entradas estrictas

FastAPI rechaza campos extra, tipos ambiguos, valores no finitos, claves duplicadas y cuerpos sobredimensionados.

RUNTIME

Carga fail-closed

La aplicación comprueba identidad, hash, versiones, clases y orden de features antes de servir una predicción.

ENTREGA

Pruebas y contenedor

La release pasa una suite automatizada, CI en Windows/Linux y se ejecuta en un contenedor mínimo con usuario no root.

05 · LÍMITES

Lo que este proyecto no demuestra.

PARA USO REAL

La evidencia tendría que cambiar

Harían falta datos representativos, validación externa y temporal, costos operativos, calibración, monitoreo de deriva y revisión de ingeniería y seguridad.

APRENDIZAJE

La evaluación también es producto

La parte más importante no fue entrenar un random forest, sino establecer contratos que hicieran revisables los datos, la selección, el artefacto y cada respuesta de la API.

EVIDENCIA PÚBLICA

Revisar el sistema, no solo el resumen.

La demo permite probar el contrato de inferencia. El repositorio conserva metodología, pruebas, decisiones y resultados versionados.