Validación y Análisis · Tema 30

Período de calentamiento

El sistema arranca vacío y tarda en tomar ritmo: medir desde t = 0 es promediar el arranque con el régimen y sesgar todo.

01 · Punto de partida

El arranque miente

Abrís la sucursal vacía: los primeros clientes no esperan nada. Si promediás desde la apertura, la espera «media» sale bajísima y el dimensionamiento falla. El régimen (con cola formada) vive después del transitorio.

  • ¿Cuándo termina el arranque y empieza el régimen?
  • ¿Cuánto descartar sin tirar evidencia útil?
  • ¿El arranque vacío subestima o sobrestima?
  • ¿Cómo se paga el descarte en cada réplica?

02 · Definición

Transitorio frente a estacionario

◷

Transitorio

De t = 0 hasta w: el sistema «se llena» desde la condición inicial. Depende del arranque, no del régimen.

◎

Estacionario

Desde w: oscila alrededor del régimen con distribución estable. Ahí sí se mide.

✂

w (warmup)

El corte. Corto = sesgo; largo = desperdicio. Se elige por gráfico y regla, no por gusto.

Arranque vacío frente a lleno.
ArranqueSesgo si no se descartaRemedio
Vacío (cola 0)Subestima espera y ocupaciónDescartar w o arrancar cargado
Lleno (sobrecarga)Sobrestima y tarda en vaciarseDescartar w más largo
Típico (a ojo)Sesgo impredeciblew por Welch + sensibilidad

03 · Método

Detectar w sin adivinar

  1. 1
    Graficar serie + media móvil.

    El aplanamiento visual marca el candidato w. Sin gráfico no hay w.

  2. 2
    Promediar réplicas (Welch).

    Promediar 10+ trayectorias suaviza el ruido y revela la curva de convergencia al régimen.

  3. 3
    Elegir w con regla.

    Donde la media móvil se estabiliza ± banda. Probar w ± 2: si el resultado cambia, w era corto.

  4. 4
    Truncar por réplica (Tema 31).

    Descartar 0…w en cada corrida antes de promediar. El descarte se paga n veces.

  5. 5
    Reportar w + sensibilidad.

    «w = 6; con w = 4/8 la media cambia ±0,1». Sin sensibilidad, w es decoración.

serie + Welch→w→truncar→sensibilidad

04 · Costo y alternativas

Descartar cuesta; no descartar sesga

Costo

w × n réplicas

El calentamiento se simula pero no se usa, en cada réplica. Con n = 100 y w largo, duele: conviene corrida larga única (Temas 32–33).

Alternativa

Arrancar cargado

Inicializar cerca del régimen (cola típica) acorta w. No lo elimina: igual se verifica con gráfico.

Welch
Promedio entre réplicas por instante + suavizado: la curva de convergencia sin el ruido de una sola.
Sesgo inicial
Diferencia entre media cruda y truncada. Si es grande frente a d (Tema 27), w era imprescindible.
Sin régimen
Si nunca se aplana (deriva, Tema 7), no hay w que valga: el sistema no es estacionario.

05 · Representación en Python

Media cruda vs. truncada

Python en tu navegador. Arranque en 0 hacia régimen 14: el promedio desde 0 miente.

serie = [2, 6, 9, 11, 12, 13, 14, 14, 15, 14, 14, 15]
W = 4  # calienta 0..3, mide desde 4
cruda = sum(serie)/len(serie)
trunca = sum(serie[W:])/len(serie[W:])
print(f"cruda {cruda:.2f} vs truncada {trunca:.2f} (sesgo {cruda-trunca:+.2f})")

11,58 vs. 13,88 (sesgo −2,30): medir desde cero subestima el régimen en más de 2.

Welch mínimo: promediar réplicas

rep1 = [2, 6, 9, 11, 12, 13, 14, 14]
rep2 = [1, 5, 10, 12, 13, 13, 14, 15]
welch = [(a+b)/2 for a, b in zip(rep1, rep2)]
print([round(v, 1) for v in welch], "(ruido suavizado, convergencia visible)")

06 · Exploración

Laboratorio: cortar el arranque

Sistema que converge a 14 desde tu inicio con ruido. La línea vertical es tu w: a la izquierda se descarta (gris), a la derecha se mide (lima). Observá media cruda vs. truncada y el sesgo inicial.

EXPERIMENTO 30

Transitorio vs. régimen

régimen ≈ 14 · medir desde w

Los resultados numéricos aparecen debajo.
Media cruda0,00
Media truncada0,00
Sesgo inicial0,00
Lectura—

Con inicio 2 y w=4, el sesgo inicial es −2: medir desde cero subestima.

Curva de convergencia exponencial al régimen 14 más ruido. La zona gris se descarta; la lima se promedia.

Preguntas para explorar

  1. Con inicio 2 y w=0: ¿cruda y sesgo? Subí w a 4 y luego a 8: ¿truncada y sesgo? ¿Desde cuándo se estabiliza?
  2. Poné inicio 14 (arrancar en régimen): ¿sesgo con w=0? ¿Para qué sirve igual un w corto?
  3. Poné inicio 20 (sobrecarga): ¿sesgo positivo? ¿w debe ser más largo que con inicio vacío?
Ver respuestas sugeridas
  1. w=0: sesgo ≈ −2. w=4: ≈ −0,3. w=8: ≈ 0: desde ~6 se estabiliza. Elegir w=6 con sensibilidad ±2.
  2. Sesgo ≈ 0 aun con w=0: arrancar cargado acorta w. Igual conviene w=2 de seguridad ante ruido inicial.
  3. Sí, sesgo + y convergencia más lenta (vaciar cuesta): w ≈ 8. El peor arranque manda en w.

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«Más réplicas corrigen el arranque»

No: promedian el sesgo, no lo quitan. 100 réplicas con w=0 dan un sesgo preciso y equivocado.

«w = 10% fijo vale siempre»

Receta ciega: a veces sobra, a veces falta. w se elige por gráfico y sensibilidad, no por porcentaje.

«Descartar es tirar datos»

Descartar transitorio es quitar contaminación. Tirar régimen sí sería desperdicio: por eso w es mínimo suficiente.

«Si converge, ya es estacionario»

Converger en media no garantiza régimen (puede derivar la varianza). Mirar media y dispersión (Temas 23–24).

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: sesgo de medir desde cero

¿Cruda vs. truncada con W=3?

s = [0, 4, 8, 12, 12, 12, 12]
W = 3
print(sum(s)/len(s), sum(s[W:])/len(s[W:]))
Ver solución razonada

8,57 vs. 12,0 (sesgo −3,43): el arranque vacío hunde la media. Con W=3 el régimen se recupera exacto.

Ejercicio 2: sensibilidad a w

¿Media con w=4, 6, 8?

s = [2, 6, 9, 11, 12, 13, 14, 14, 15, 14, 14, 15]
for w in [4, 6, 8]:
    print(w, round(sum(s[w:])/len(s[w:]), 2))
Ver solución

13,88 / 14,17 / 14,50: desde w=4 se estabiliza ±0,3. Elegir w=6 con banda declarada.

Ejercicio 3: arrancar cargado

¿w necesario si inicio = 14?

Ver una posible respuesta
print("w=2 de seguridad: el ruido inicial aún contamina el primer paso")

Arrancar en régimen no exime de verificar: un w corto protege sin costar casi nada.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Transitorio (0…w) contaminado por el inicio; régimen (w…T) medible.
  • w por serie + Welch + sensibilidad ±2, publicado siempre.
  • Vacío subestima, lleno sobrestima; el peor arranque manda.
  • Truncar por réplica: el costo w se paga n veces.
  • Sin aplanamiento no hay w: sistema no estacionario.

En el próximo tema ejecutaremos el descarte: eliminación del sesgo inicial.