TFM · Máster en Data Science & AI · Nuclio Digital School · Madrid 2026

Nadie le dijo al modelo qué contamina. Lo dedujo.

Agrupamos las dietas de 30 países sin etiquetarlas y entrenamos un modelo para predecir su huella de carbono. Los tres factores que encontró por su cuenta —cereales, azúcares y carnes— salen en el mismo orden que publica la literatura climática. Nunca se la enseñamos.

30
países · 2010–2022
3
tipologías latentes
0,864
R² · 5-fold CV
2030
horizonte del forecast
Arquitectura analítica

Tres motores, una pregunta

Cada motor ataca una dimensión distinta —qué se come, cuánto cuesta, cuánto emite— y sus salidas se triangulan en un único dashboard.

Motor A · No supervisado

Clustering

K-Means · barrido K=3..6
0,40
Silhouette · K=3 · 98,7 % de estabilidad temporal

Sin pre-etiquetar dietas: el algoritmo descubre las 3 tipologías latentes a partir de la huella porcentual de 7 macrocategorías.

Motor B · Supervisado

Predictor de CO₂

LightGBM + SHAP
0,864
R² 5-fold CV · frente a 0,29 del baseline lineal

+57 puntos de R² sobre el baseline. SHAP identifica 9 drivers interpretables y reproduce la jerarquía IPCC sin conocimiento previo. Es el motor que corre más abajo, en esta misma página.

Motor C · Forecast

Proyección 2023–2030

LightGBM Global · lag features
0,9943
R² walk-forward · MAE 0,0064

Forecast recursivo con intervalos de confianza por quantile regression. Supera a Prophet y SARIMAX en todas las métricas medidas.


Hallazgo principal

El modelo infiere la jerarquía IPCC sin verla

Los 3 drivers principales del CO₂ que descubre SHAP —cereales, azúcares y carnes— coinciden con el orden de impacto climático que reportan Poore & Nemecek (2018, Science) para sistemas agroalimentarios.

Sin anclar el modelo a conocimiento previo, LightGBM aprende que la composición dietaria contiene por sí sola la señal completa: el cluster_id aporta solo 0,04 |SHAP| cuando ya están las 7 macrocategorías en el vector de entrada.

Esto valida el pipeline como método replicable: si dieras a otro equipo el mismo dataset sin contarle nada de emisiones, llegaría a las mismas conclusiones.

Diagrama SHAP beeswarm global con los 9 drivers de CO₂ ordenados por importancia
SHAP global · 9 drivers ordenados por |SHAP| medio

Motor A · Resultado

Las 3 tipologías dietarias descubiertas

Validadas por Silhouette = 0,40 y una estabilidad temporal del 98,7 % en 13 años.

C0

Proteica Diversificada

18 países · Europa, Américas, Oceanía
Cereales 31 % Lácteos 20 % Carnes 12 %

España, Francia, Alemania, Italia, Polonia, Reino Unido, Rumanía, Estados Unidos, Canadá, Argentina, Brasil, México, Colombia, Australia, Arabia Saudí, Kazajistán, Marruecos y Egipto.

C1

Tuberosa Subsahariana

1 país · hallazgo estructural (singleton)
Cereales 45 % Tubérculos 28 % Frutas 8 %

Nigeria — el único país del dataset con una dieta dominada por yuca, ñame y batata. No es ruido: su huella es distintiva y estable en toda la ventana 2010–2022.

C2

Cereal-Dependiente

12 países · Asia y África en desarrollo
Cereales 60 % Aceites 9 % Frutas 7 %

China, India, Indonesia, Vietnam, Tailandia, Bangladés, Pakistán, Corea del Sur, Etiopía, Kenia y Senegal.

Caso especial · Pakistán — el único país del dataset con una transición dietaria documentada: migra de C2 a C0 de forma estable desde 2016, en paralelo al crecimiento del PIB.

Motor B · en vivo

Cambia la dieta de un país y mira qué pasa

Los controles alimentan el Motor B y devuelven su predicción de huella. No es una maqueta ni una fórmula aproximada: son los 500 árboles del modelo entrenado, el mismo fichero que carga el dashboard, ejecutándose en tu navegador.

—
toneladas de CO₂eq por habitante y año
—
0 t12 t
Qué mueve más desde aquí · ±2 puntos

    Cómo leerlo: los porcentajes se normalizan a 100 % antes de entrar al modelo, igual que en el dashboard. Las palancas se calculan moviendo cada macrocategoría ±2 puntos y volviendo a preguntar al modelo: es sensibilidad local real, medida en el momento, no el ranking SHAP global.
    Y un aviso honesto: un modelo de árboles no responde con una curva suave, sino con escalones — al cruzar el umbral de una rama, la predicción salta de golpe. Partiendo de España, subir las carnes de 14 % a 15,5 % dispara la huella de 2,4 a 6,3 t. Ese acantilado es real y está en una zona con pocos datos (390 observaciones en total), así que se señala en vez de disimularlo: las palancas marcadas escalón son saltos, no pendientes.


    Pipeline completo

    La constelación del proyecto

    Cada nodo es una pieza del pipeline y las líneas son el flujo de datos. El eje horizontal es el avance temporal; el vertical, la naturaleza técnica. Pasa el ratón —o toca, en móvil— para ver el detalle de cada pieza.

    Origen Exploración y features Motor A Motor B Motor C Destino

    Entregable interactivo

    El dashboard completo

    El simulador de arriba es una pieza del Motor B. El dashboard trae las cinco vistas, con los datos en vivo desde los parquets procesados.

    • 1
      Vista país — series temporales de las 7 macrocategorías, CO₂ y CPI (2010–2022)
    • 2
      Comparador vectorial — gráfico radar de hasta 4 países a la vez
    • 3
      Mapa de clústeres — coropleta mundial con deslizador temporal 2010–2022
    • 4
      Simulador what-if — 7 controles que suman 100 % → predicción de CO₂ al vuelo
    • 5
      Forecast 2023–2030 — Motor C con intervalos de confianza por quantile
    Código QR que abre el dashboard en avocados.streamlit.app
    Escanea para abrir
    avocados.streamlit.app