Módulo 3 · Cálculo aplicado

10. Integración

¿Cuánto efecto acumulado tiene una condición operativa?

Mate MathPlay · Flotación Cu · Archivo de trabajo: flotacion_cobre.xlsx

Flotación CuExcelPythonML básico

Integración

Usamos integración discreta para medir exposición acumulada de aire, espumante y brecha de recuperación.

1. Pregunta de planta

En planta no solo importa el valor instantáneo. También importa el efecto acumulado durante varias horas.

Idea central: integrar es sumar una señal en el tiempo para medir exposición acumulada: aire acumulado, espumante acumulado, horas bajo recuperación baja o carga total procesada.

2. Matemática simple

La integral se puede explicar como una suma de muchas partes pequeñas.

Area acumulada = valor_1*Δt + valor_2*Δt + ... + valor_n*Δt

Si los datos son horarios, una aproximación simple es:

Integral aproximada de aire = SUMA(flujo_aire por hora)

En flotación esto permite medir exposición, no solo foto instantánea.

3. Aplicaciones al caso

Integral o acumuladoPregunta que respondeUso en planta
Aire acumulado¿Cuánto aire recibió el circuito?Relacionarlo con espuma y arrastre.
Espumante acumulado¿Hubo sobre-dosificación sostenida?Anticipar sobre-espumación.
Tonelaje acumulado¿Cuánta carga pasó por el circuito?Control de producción.
Pérdida acumulada de recuperación¿Cuánto metal potencial se dejó de recuperar?Cuantificar impacto.

4. Excel: ejercicio guiado

Supón que cada fila representa una hora.

Aire acumulado

=SUMA(I$2:I2)

Espumante acumulado

=SUMA(L$2:L2)

Brecha contra recuperación objetivo

=MAX(0, 88-F2)

Pérdida acumulada de recuperación

=SUMA(rango_brecha)
La integral permite pasar de "tuve una hora mala" a "cuánto impacto acumulado generó el periodo malo".

5. Python: acumulados e integración discreta

import pandas as pd

archivo = "flotacion_cobre.xlsx"
df = pd.read_excel(archivo)

# Si cada registro representa una hora o un intervalo operativo equivalente
df["aire_acumulado"] = df["flujo_aire"].cumsum()
df["espumante_acumulado"] = df["dosificacion_espumante"].cumsum()

objetivo = 88
df["brecha_recuperacion"] = (objetivo - df["recuperacion_cu"]).clip(lower=0)
df["brecha_acumulada"] = df["brecha_recuperacion"].cumsum()

df[["recuperacion_cu", "aire_acumulado", "espumante_acumulado", "brecha_acumulada"]].tail()

6. Puente hacia Machine Learning

Los acumulados pueden convertirse en variables de entrada para un modelo, porque resumen historia reciente.

ventana = 6

df["aire_6h"] = df["flujo_aire"].rolling(ventana).sum()
df["espumante_6h"] = df["dosificacion_espumante"].rolling(ventana).sum()
df["brecha_rec_6h"] = df["brecha_recuperacion"].rolling(ventana).sum()

features = [
    "flujo_aire", "nivel_celda", "ph", "dosificacion_espumante",
    "aire_6h", "espumante_6h", "brecha_rec_6h"
]

X = df[features].dropna()
y = df.loc[X.index, "evento_sobre_espumacion"]
Lectura ML: el modelo ya no mira solo el momento actual; también ve la exposición acumulada de las últimas horas.

7. Cierre conceptual

Mensaje final: integrar es acumular evidencia. En planta, muchas fallas no dependen de un solo dato extremo, sino de una condición sostenida durante varias horas.

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