Resumen de Procesamiento de Datos y Algoritmos en Python

Procesamiento de Datos y Algoritmos en Python: Guía Completa

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Introducción

La evaluación de edificios estudia métricas y métodos para cuantificar la sostenibilidad, desempeño y estado de inmuebles. En este material nos centramos en una métrica concreta: el Índice de Impacto Ambiental Simplificado (IIAS), su cálculo, interpretación y uso práctico para comparar edificios dentro de una ciudad o país.

Definición: El Índice de Impacto Ambiental Simplificado (IIAS) es una métrica que resume el nivel de sostenibilidad de un edificio mediante una fórmula que combina altura, año de construcción y uso.

Conceptos clave y fórmula

Fórmula del IIAS

La fórmula del IIAS se expresa como: $$IIAS = H \times F(U)^{A-1900}$$ donde:

  • $H$ es la altura del edificio (en metros).
  • $A$ es el año de construcción.
  • $F(U)$ es un factor asociado al uso del edificio (por ejemplo, oficinas, residencias, comercio).

Nota: En el enunciado original se mostró la expresión con la estructura $H \times F(U)^{A-1900}$; esta potencia hace que el efecto del año aumente o disminuya según si $F(U)$ es mayor o menor que 1.

Interpretación de los parámetros

  • Altura $H$: a mayor altura, todo lo demás igual, el IIAS suele aumentar proporcionalmente. Esto refleja mayor impacto asociado a edificios altos.
  • Año $A$: aparece en el exponente como $A-1900$. Edificios más modernos (mayor $A$) alteran fuertemente el factor $F(U)^{A-1900}$. Si $F(U)>1$, edificios recientes aumentan el IIAS; si $F(U)<1$, edificios recientes reducen el IIAS.
  • Factor de uso $F(U)$: depende del tipo de ocupación. Por ejemplo, $F(\text{'Oficinas'})=1.2$ en el enunciado.

Definición: $F(U)$ es una función que devuelve un número según el tipo de uso; su valor es determinante para la influencia del año en el IIAS.

Descomposición y análisis paso a paso

1. Cálculo básico

Para un edificio con altura $H$, año $A$ y uso $U$:

  • Calcular $n = A - 1900$.
  • Obtener $f = F(U)$ (mediante la función factores_uso).
  • Evaluar $IIAS = H \times f^{n}$.

Ejemplo práctico: edificio de $H=100$ m, $A=2000$, uso "Oficinas" con $F(U)=1.2$.

  • $n = 2000-1900 = 100$.
  • $IIAS = 100 \times 1.2^{100}$ (valor que crece exponencialmente por $f>1$).

2. Efecto del signo relativo de $F(U)-1$

  • Si $F(U)>1$, entonces $f^{A-1900}$ crece con $A$; edificios más nuevos incrementan el IIAS exponencialmente.
  • Si $F(U)=1$, el IIAS es proporcional solo a $H$: $IIAS = H$.
  • Si $F(U)<1$, entonces $f^{A-1900}$ tiende a reducir el IIAS cuanto más reciente es el edificio.

3. Comparaciones y ordenamientos

Para comparar edificios mediante IIAS:

  • Calcular IIAS para cada edificio.
  • Ordenar de menor a mayor IIAS para identificar los más sustentables (menor impacto según esta métrica).
  • Seleccionar las unidades de interés, por ejemplo, los 5 edificios con menor IIAS en una ciudad.

Aplicación práctica: generación de informes por ciudad

Un caso de uso común es generar un archivo por ciudad con la lista de los 5 edificios con menor IIAS, incluyendo solo edificios con estado "En uso". Los pasos son:

  1. Filtrar registros por ciudad y por estado "En uso".
  2. Calcular IIAS para cada registro usando $H$, $A$ y $F(U)$.
  3. Ordenar por IIAS ascendente.
  4. Tomar los 5 primeros y formatear los datos con nombre, IIAS redondeado a dos decimales, cantidad de pisos y altura.
  5. Guardar en un archivo llamado \texttt{<Ciudad>.txt} con un encabezado y líneas numeradas.

Ejemplo de formato de salida (texto): Toronto.txt Edificios más sustentables en Toronto: 1.- 484 Yonge (iias=1.24), 45 pisos, 153m. 2.- Nobu Residences East Tower (iias=1.26), 49 pisos, 156m. 3.- Nobu Residences West Tower (iias=1.26), 49 pisos, 156m. 4.- Yonge + Rich (iias=1.27), 45 pisos, 154m. 5.- The PJ Condos (iias=1.29), 49 pisos, 155m. Créditos: Este certamen fue propuesto por el Prof. Federico Meza y la Prof. Andrea V.

Recomendaciones al implementar (conceptos algorítmicos)

  • Validar datos faltantes: altura, año o uso ausentes deben excluirse o tratarse con reg
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Impacto edificios

Klíčové pojmy: IIAS se define como $IIAS = H \times F(U)^{A-1900}$, Calcular $n = A-1900$ y obtener $f=F(U)$ antes de evaluar el IIAS, Si $F(U)>1$ edificios más nuevos aumentan el IIAS, Si $F(U)=1$ IIAS depende solo de $H$, Si $0<F(U)<1$ edificios recientes reducen el IIAS, Para reportes: filtrar por estado 'En uso' y ordenar por IIAS ascendente, Redondear IIAS a 2 decimales solo al formatear la salida, Manejar años previos a 1900 con cuidado por exponenciación, Usar criterio secundario estable en empates (p. ej. nombre), No normalizar hasta analizar si la potencia produce valores extremos

## Introducción La **evaluación de edificios** estudia métricas y métodos para cuantificar la sostenibilidad, desempeño y estado de inmuebles. En este material nos centramos en una métrica concreta: el Índice de Impacto Ambiental Simplificado (IIAS), su cálculo, interpretación y uso práctico para comparar edificios dentro de una ciudad o país. > **Definición:** El Índice de Impacto Ambiental Simplificado (IIAS) es una métrica que resume el nivel de sostenibilidad de un edificio mediante una fórmula que combina altura, año de construcción y uso. ## Conceptos clave y fórmula ### Fórmula del IIAS La fórmula del IIAS se expresa como: $$IIAS = H \times F(U)^{A-1900}$$ donde: - $H$ es la **altura** del edificio (en metros). - $A$ es el **año de construcción**. - $F(U)$ es un **factor asociado al uso** del edificio (por ejemplo, oficinas, residencias, comercio). > **Nota:** En el enunciado original se mostró la expresión con la estructura $H \times F(U)^{A-1900}$; esta potencia hace que el efecto del año aumente o disminuya según si $F(U)$ es mayor o menor que 1. ### Interpretación de los parámetros - Altura $H$: a mayor altura, todo lo demás igual, el IIAS suele aumentar proporcionalmente. Esto refleja mayor impacto asociado a edificios altos. - Año $A$: aparece en el exponente como $A-1900$. Edificios más modernos (mayor $A$) alteran fuertemente el factor $F(U)^{A-1900}$. Si $F(U)>1$, edificios recientes aumentan el IIAS; si $F(U)<1$, edificios recientes reducen el IIAS. - Factor de uso $F(U)$: depende del tipo de ocupación. Por ejemplo, $F(\text{'Oficinas'})=1.2$ en el enunciado. > **Definición:** $F(U)$ es una función que devuelve un número según el tipo de uso; su valor es determinante para la influencia del año en el IIAS. ## Descomposición y análisis paso a paso ### 1. Cálculo básico Para un edificio con altura $H$, año $A$ y uso $U$: - Calcular $n = A - 1900$. - Obtener $f = F(U)$ (mediante la función factores_uso). - Evaluar $IIAS = H \times f^{n}$. Ejemplo práctico: edificio de $H=100$ m, $A=2000$, uso "Oficinas" con $F(U)=1.2$. - $n = 2000-1900 = 100$. - $IIAS = 100 \times 1.2^{100}$ (valor que crece exponencialmente por $f>1$). ### 2. Efecto del signo relativo de $F(U)-1$ - Si $F(U)>1$, entonces $f^{A-1900}$ crece con $A$; edificios más nuevos incrementan el IIAS exponencialmente. - Si $F(U)=1$, el IIAS es proporcional solo a $H$: $IIAS = H$. - Si $F(U)<1$, entonces $f^{A-1900}$ tiende a reducir el IIAS cuanto más reciente es el edificio. ### 3. Comparaciones y ordenamientos Para comparar edificios mediante IIAS: - Calcular IIAS para cada edificio. - Ordenar de menor a mayor IIAS para identificar los más sustentables (menor impacto según esta métrica). - Seleccionar las unidades de interés, por ejemplo, los 5 edificios con menor IIAS en una ciudad. ## Aplicación práctica: generación de informes por ciudad Un caso de uso común es generar un archivo por ciudad con la lista de los 5 edificios con menor IIAS, incluyendo solo edificios con estado "En uso". Los pasos son: 1. Filtrar registros por ciudad y por estado "En uso". 2. Calcular IIAS para cada registro usando $H$, $A$ y $F(U)$. 3. Ordenar por IIAS ascendente. 4. Tomar los 5 primeros y formatear los datos con nombre, IIAS redondeado a dos decimales, cantidad de pisos y altura. 5. Guardar en un archivo llamado \texttt{<Ciudad>.txt} con un encabezado y líneas numeradas. > **Ejemplo de formato de salida (texto):** > Toronto.txt > Edificios más sustentables en Toronto: > 1.- 484 Yonge (iias=1.24), 45 pisos, 153m. > 2.- Nobu Residences East Tower (iias=1.26), 49 pisos, 156m. > 3.- Nobu Residences West Tower (iias=1.26), 49 pisos, 156m. > 4.- Yonge + Rich (iias=1.27), 45 pisos, 154m. > 5.- The PJ Condos (iias=1.29), 49 pisos, 155m. > Créditos: Este certamen fue propuesto por el Prof. Federico Meza y la Prof. Andrea V. ### Recomendaciones al implementar (conceptos algorítmicos) - Validar datos faltantes: altura, año o uso ausentes deben excluirse o tratarse con reg