📚 Apuntes de mi curso en Duoc UC

Machine Learning,
explicado en fácil.

Cómo las máquinas aprenden de los datos para predecir, clasificar y tomar decisiones, sin que nadie les programe cada regla.

01 · Concepto

¿Qué es el Machine Learning?

Es una rama de la Inteligencia Artificial en la que, en lugar de escribir reglas a mano, entregamos datos a un algoritmo para que descubra los patrones por sí mismo. El resultado es un modelo capaz de generalizar: hacer predicciones sobre datos que nunca ha visto.

Programación tradicional: reglas + datos → respuestas.
Machine Learning: datos + respuestas → reglas.

Inteligencia Artificial
Machine Learning
Deep Learning
02 · Tipos

Tres formas de aprender

🎯

Supervisado

El modelo aprende a partir de ejemplos etiquetados: entradas con su respuesta correcta. Sirve para predecir valores (regresión) o categorías (clasificación).

Predecir el precio de una casa · detectar spam

🧩

No supervisado

No hay etiquetas. El algoritmo busca por sí solo estructura en los datos: grupos parecidos, patrones ocultos o formas de reducir dimensiones.

Segmentar clientes · detectar anomalías

🕹️

Por refuerzo

Un agente aprende por prueba y error dentro de un entorno, recibiendo recompensas o castigos según sus acciones, hasta encontrar la mejor estrategia.

Robots que caminan · IA que juega ajedrez

03 · Proceso

El flujo de un proyecto de ML

  1. 01

    Definir el problema

    ¿Qué quiero predecir y cómo mediré el éxito?

  2. 02

    Recolectar datos

    Reunir datos suficientes y representativos del problema.

  3. 03

    Limpiar y preparar

    Tratar nulos, outliers, codificar variables y escalar.

  4. 04

    Entrenar el modelo

    Separar train/test y ajustar el algoritmo a los datos.

  5. 05

    Evaluar

    Medir con métricas sobre datos que el modelo nunca vio.

  6. 06

    Desplegar y monitorear

    Ponerlo en producción y vigilar que no se degrade.

04 · Algoritmos

Los clásicos que hay que conocer

Supervisado

Regresión lineal

Ajusta una recta (o hiperplano) para predecir valores numéricos.

Supervisado

Regresión logística

Estima la probabilidad de pertenecer a una clase.

Supervisado

Árboles de decisión

Divide los datos con preguntas sí/no; muy interpretable.

Supervisado

Random Forest

Muchos árboles votando juntos: robusto y preciso.

Supervisado

K-Nearest Neighbors

Clasifica según los vecinos más cercanos.

No supervisado

K-Means

Agrupa los datos en k clústeres según su similitud.

No supervisado

PCA

Reduce dimensiones conservando la mayor varianza posible.

Ambos

Redes neuronales

Capas de neuronas que aprenden representaciones complejas.

05 · En la práctica

Un modelo en pocas líneas

Con Python y scikit-learn el flujo completo cabe en unas pocas líneas: cargar datos, separar entrenamiento y prueba, entrenar y evaluar.

PythonpandasNumPyscikit-learnMatplotlibTensorFlowJupyter
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.metrics import accuracy_score

X, y = load_iris(return_X_y=True)
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(
    X, y, test_size=0.2, random_state=42)

modelo = RandomForestClassifier()
modelo.fit(X_train, y_train)

pred = modelo.predict(X_test)
print("Accuracy:", accuracy_score(y_test, pred))
06 · Evaluación

¿Cómo sé si mi modelo es bueno?

Accuracy

Porcentaje de predicciones correctas sobre el total.

Precision

De lo que predije como positivo, ¿cuánto lo era realmente?

Recall

De todos los positivos reales, ¿cuántos detecté?

F1-score

Media armónica entre precision y recall.

MAE / RMSE

Error promedio en problemas de regresión.

R²

Qué proporción de la variabilidad explica el modelo.

07 · Glosario

Conceptos clave

Feature
Variable de entrada que usa el modelo (edad, ingreso, píxeles…).
Label / Target
La respuesta que queremos predecir.
Overfitting
El modelo memoriza el entrenamiento y falla con datos nuevos.
Underfitting
El modelo es demasiado simple y no capta el patrón.
Train / Test split
Separar datos para entrenar y para evaluar de forma honesta.
Hiperparámetro
Configuración que se elige antes de entrenar (ej. profundidad del árbol).
Validación cruzada
Evaluar el modelo en varias particiones para una medida más estable.
Matriz de confusión
Tabla que cruza clases reales vs. predichas.