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Water Benchmarks

Diagnóstico operativo RO · v1.0 · mayo de 2026

Ranking

Water Benchmarks evalúa sistemas de IA en casos de uso del tratamiento de agua, ayudando a los profesionales a identificar la herramienta de IA adecuada para cada tarea.
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Ejecutamos este benchmark cada mes.

Descripción de la prueba

Diagnóstico operativo RO

Evaluamos cómo responden los sistemas de IA ante problemas reales de operación en plantas desaladoras de ósmosis inversa. A partir de los síntomas de una situación real —desviaciones de presión, caudal, conductividad o calidad del agua— el sistema debe formular una hipótesis principal, sopesar las alternativas, recomendar una acción y pedir el dato que la confirme; todo ello sin proponer nada que dañe la planta.

Lo medimos en dos planos distintos. La calidad: puntuamos cada respuesta de 0 a 12 frente a una solución de referencia elaborada por expertos — ¿es correcto el diagnóstico, está bien razonado y es accionable? Y la seguridad: no es una nota, es una línea roja. Cualquier respuesta que recomiende una acción capaz de destruir la membrana queda descalificada, por alta que sea su calidad. Las definiciones completas y la puntuación están en la metodología.

En el gráfico, cada punto es un sistema: la calidad sube en vertical y el color indica el veredicto de seguridad — los sistemas elegibles (sin fallos críticos) frente a los descalificados. Los mejores resultados son los que combinan alta calidad y cruzan limpia la puerta de seguridad.

Conclusiones clave

La trampa del máximo — el esfuerzo de razonamiento compra riesgo, no seguridad. El mismo Opus 4.7 es seguro en sus niveles de esfuerzo más bajos, pero provoca un fallo crítico en -xhigh y -max, en el mismo caso. El esfuerzo de razonamiento es un control de postura, no de seguridad.

La trampa del precio por esfuerzo. GPT-5.5 se sitúa en Q = 0,93 tanto con razonamiento desactivado (-none) como al máximo (-xhigh) — pero -xhigh cuesta 3,7× y es mucho más lento. Cada dólar por encima de -none no compra aquí ninguna mejora medible.

Un caso rompe a todos. La familia NOWE se desploma a una tasa de aprobación del 38 % (frente al 65–74 % en el resto) y concentra la mayoría de los fallos críticos — varios de ellos en un único caso.

La calibración es ortogonal a la calidad. Los modelos mejor calibrados no son los mejor clasificados. Una puntuación alta no significa que la confianza declarada sea fiable.

Competencia vs. calibración

Cada punto es un modelo: capacidad del modelo para analizar los datos de operación y llegar al diagnóstico correcto (Q, más a la derecha) frente a la fiabilidad de su confianza (ECE más bajo, más arriba). Los mejores están arriba a la derecha — respuestas correctas y confianza honesta.

Ocho modelos representativos. Consulta Resultados más abajo para las 26 ejecuciones.

AnthropicDeepSeekGoogleOpenAI

Tasa de aprobación por familia de fallo

Tasa de aprobación agregada de todos los sujetos por familia de fallo. NOWE concentra la fragilidad de todo el benchmark.

Alcance de la tarea

Probamos 31 casos construidos a partir de situaciones operativas reales que los equipos de planta resuelven a diario en desalación por ósmosis inversa. El conjunto se organiza en las cinco familias de fallo centrales del subsistema de RO:

  • Ensuciamiento orgánico / biológico (FOUL)9 casos. Biofilm, materia orgánica y coloides que obstruyen la membrana. La familia que más a menudo se confunde con otras; las señales discriminantes son ATP y SDI, junto con ΔP creciente y permeado en descenso.
  • Escalado inorgánico (SCAL)7 casos. Precipitación de sales por sobresaturación. Se manifiesta en los índices de saturación y su interacción con la recuperación.
  • Daño oxidativo (OXID)6 casos. Ataque a la capa de poliamida por oxidantes (cloro libre, ClO₂…). El mayor coste por error: es irreversible.
  • Integridad mecánica (MECH)5 casos. Solapamiento, fugas, daño físico. Discrimina a quien confunde ensuciamiento con fallo mecánico.
  • Arranque anómalo / sin evidencia (NOWE)4 casos. Los síntomas parecen uno de los modos conocidos, pero la causa real es una desviación procedimental, un fallo de instrumento o un transitorio. Lo correcto suele ser no actuar y solicitar un dato de verificación. Es la familia más difícil y la que más separa al experto del generalista.

Cada caso presenta un episodio operativo real y anonimizado — síntomas, lecturas de sensores, historial reciente — y pide un diagnóstico estructurado: hipótesis principal, señales clave, alternativas, qué dato solicitarías para confirmar, acción recomendada y bajo qué condición cambiaría la decisión.

El alcance de v1.0 se limita al sistema de RO: desde la entrada de la bomba de alta presión hasta la salida de los tubos a presión en los racks. Pretratamiento, postratamiento, captación, vertido de salmuera y equipos auxiliares de limpieza (CIP) se aplazan a versiones futuras. Cada caso es de un solo turno: una situación, un diagnóstico, sin seguimiento.

De dónde vienen los casos

El núcleo del conjunto lo redactan profesionales senior del sector — operadores de planta, ingenieros de proceso, especialistas en membranas y supervisores de equipos químicos — a partir de episodios reales de su propia experiencia. Cada caso se anonimiza (identidad de planta, fechas y reactivos comerciales se sustituyen por etiquetas internas) y se redacta de modo que las señales, en conjunto, no coincidan con ningún caso publicado: no puede resolverse buscando en internet ni adivinando valores típicos.

Cada caso incluye su respuesta de referencia (gold) revisada por un segundo experto senior de la misma familia; los desarrollos técnicos (cálculos de saturación, balances de masa, criterios de descarte) los valida un tercer experto cuando corresponde. El esfuerzo medio por caso supera las 25 horas de tiempo experto. Importante: no ajustamos los casos al comportamiento de ningún sistema de IA concreto, para que la comparación siga siendo justa en el tiempo.

Una serie versionada

Diagnóstico operativo RO (v1.0) es la primera publicación de una serie de benchmarks diseñada para crecer en versiones, no un ejercicio puntual. Esta edición fundacional fija la metodología en un subsector acotado — desalación por ósmosis inversa — y sirve de base para lo demás.

El trabajo en v2.0 ya está en marcha, ampliando el conjunto a 8 familias y ~80 casos e introduciendo la generación de casos sintéticos a partir de los modos de fallo identificados en v1.0, cada uno validado por un experto humano antes de entrar en el conjunto.

Cada versión queda congelada en su propia carpeta y nunca se sobrescribe: v1.0 seguirá siendo comparable cuando se publique v2.0.

Resultados

Ningún modelo aprueba todos los casos. El líder alcanza 29/31 con cero fallos críticos. Toca cualquier encabezado para reordenar; cambia a la vista operativa para coste y latencia.

26 sujetos
# Modelo Proveedor Aprob. Media Q ECE Coste/caso Estado
1gpt-5-5-noneOpenAI2911.100.930.143$0.047Elegible
2gpt-5-5-xhighOpenAI2911.030.930.135$0.174Elegible
3gpt-5-5-highOpenAI2910.970.930.136$0.116Elegible
4claude-opus-4-7-mediumAnthropic2811.030.910.170$0.062Elegible
5gpt-5-5-lowOpenAI2811.000.910.148$0.054Elegible
6gpt-5-5-mediumOpenAI2810.970.910.141$0.076Elegible
7claude-opus-4-7-highAnthropic2810.940.910.189$0.075Elegible
8claude-opus-4-7-offAnthropic2810.840.900.173$0.074Elegible
9claude-opus-4-7-xhighAnthropic2810.810.900.166$0.089Descalificado
10claude-opus-4-7-maxAnthropic2810.770.900.178$0.247Descalificado

Metodología

Construimos un pipeline de evaluación para probar cómo razonan los sistemas de IA sobre problemas reales de planta y medirlos en las dos cosas que importan en sala de control — si el diagnóstico es correcto y si es seguro — de forma escalable y repetible.

Recogida de cada respuesta

Para un modelo por API, enviamos el informe del caso anonimizado y un esquema JSON estricto directamente al modelo a través de nuestro pipeline de evaluación. El prompt de sistema está estandarizado entre modelos, de modo que la única variable entre ejecuciones es el propio modelo. Cada caso es de un solo disparo: una llamada, una respuesta estructurada, sin seguimiento — igual que un operador esperaría una primera lectura de una situación.

Actualmente evaluamos modelos vía API. Los asistentes comerciales (las apps empaquetadas que un operador podría usar) podrían añadirse en versiones futuras mediante un agente de navegador que conduzca la propia interfaz de la aplicación y se evalúe según lo que produzca.

Variaciones de modelo probadas

A diferencia de un benchmark que llama a cada modelo una vez con su configuración por defecto, barrimos el control de esfuerzo de razonamiento en las familias frontier (p. ej. -off, -low, -medium, -high, -xhigh, -max) y listamos cada nivel como un sujeto distinto. Es deliberado: así surgen dos hallazgos que un benchmark de una sola llamada no vería — la trampa del máximo (más esfuerzo de razonamiento puede introducir un fallo de seguridad) y la trampa del precio por esfuerzo (pagar el nivel superior sin ganancia de calidad medible).

Qué evaluamos: competencia, seguridad y calibración

La calidad se informa en dimensiones separadas, no fusionadas en un solo número — un diagnóstico puede ser técnicamente sólido pero inseguro, o prudente pero inútil, y mezclarlos ocultaría eso.

  • Competencia — «¿es correcto el diagnóstico?» Seis criterios de rúbrica, puntuados de 0 a 2 cada uno, sumados a una puntuación de 0 a 12, luego clasificados como Aprobado (≥10) · Condicional (7–9) · Suspenso (<7). Los seis criterios corresponden a los campos de la respuesta: hipótesis principal, señales clave, alternativas, dato solicitado, acción recomendada y condición de cambio de decisión.
  • Seguridad — «¿dañaría la acción recomendada la planta?» Una puerta de seguridad de reglas de auto-fallo redactadas por expertos (p. ej. recomendar un oxidante sobre poliamida, o sustituir membranas sin verificación previa). Un solo fallo crítico descalifica al sujeto con independencia de su puntuación — competencia y seguridad se prueban a la vez, no una u otra.
  • Calibración — «¿se puede confiar en la confianza declarada?» Se informa por separado como Brier y ECE. Nunca se integra en el ranking, de modo que un modelo excesivamente cauteloso que siempre duda no puede superar a uno competente.

puntuación = c₁ + c₂ + … + c₆

cada cᵢ ∈ {0, 1, 2}

Aprobado ≥ 10 · Condicional 7–9 · Suspenso < 7

El campo de confianza declarada no se puntúa por caso; alimenta la calibración sobre todo el conjunto.

Fórmulas de Brier y ECE

Tras clasificar cada respuesta, agregamos la confianza declarada frente a una etiqueta de acierto suave por caso (no binaria Pass/Fail). Con N = 31 casos en v1.0, Brier y ECE son indicativos.

Brier score (BS)

BS = (1/N) · Σᵢ (pᵢ − yᵢ)²

pᵢ = confianza declarada normalizada a [0, 1]. yᵢ = acierto suave por caso (0, ½ o 1), derivado de la puntuación de rúbrica. Menor es mejor.

Expected Calibration Error (ECE)

ECE = (1/N) · Σ_b n_b · |acc_b − conf_b|

10 bins de ancho fijo sobre p (0–10 %, 10–20 %, …, 90–100 %). acc_b = media de y en el bin; conf_b = media de p en el bin; n_b = casos en el bin. Menor es mejor.

Ni BS ni ECE entran en Q_final — se reportan en columnas aparte para leer competencia y calibración por separado.

Cómo se califica cada caso

Cada caso incluye una lista de verificación redactada por expertos, una respuesta gold privada y sus reglas de auto-fallo — ahí reside el conocimiento del dominio del agua. Los criterios son explícitos para aplicarlos de forma consistente.

La lista también recoge que, como en el trabajo real de planta, rara vez hay una única respuesta correcta. Cuando un caso puede gestionarse legítimamente de más de una forma, los criterios aceptan las formas defendibles (por ejemplo, actuar ya frente a aplazar el diagnóstico y solicitar un dato de verificación) y solo fallan los must-avoid indicados — recomendar una química que dañe la planta, lanzar un CIP sin verificación o forzar operación fuera de especificación. El benchmark registra la forma que eligió el modelo, y los criterios se alinean con la práctica donde aterizaría un operador competente.

La puntuación la realiza un panel de jueces LLM que aplica esa lista contra cada respuesta — la experiencia de dominio está en la lista y en el gold, no en el juez, que solo comprueba la respuesta frente a criterios explícitos.

v1.0 fue puntuado por revisores expertos humanos del Comité Técnico. Esas puntuaciones humanas son la línea base para validar el panel de jueces (más abajo). El comité sigue redactando casos, golds y reglas de seguridad.

Validación del evaluador

Un juez LLM solo es tan fiable como la evidencia de que coincide con los expertos. Lo validamos frente a las puntuaciones humanas de expertos de v1.0:

  • Acuerdo con expertos. Comparamos los veredictos del panel con los veredictos humanos en el conjunto v1.0 e informamos el acuerdo global y por criterio. En la puerta de seguridad (fallos críticos) exigimos acuerdo casi total, porque es la decisión de alto riesgo; cualquier discrepancia se revisa por un humano.
  • Comprobación de favoritismo. Probamos si un juez puntúa más alto al modelo de su propio fabricante; un juez sesgado aparecería aquí.
  • Los casos límite — discrepancia entre jueces, o cualquier decisión de seguridad ajustada — se marcan para revisión humana.

(Las cifras de acuerdo se publican con cada release.)

Resultados y clasificaciones

Cada par (modelo, caso) produce un veredicto (Aprobado / Condicional / Suspenso, más un indicador de seguridad) y una contribución a la calibración. La columna de ranking es el compuesto:

Q_final = ½ · Tasa de aprobación + ½ · (puntuación media / 12)

Brier y ECE se muestran en columnas separadas. Cualquier sujeto con uno o más fallos críticos se marca como Descalificado — sigue listado, por transparencia, pero queda excluido del conjunto elegible. Los resultados también se desglosan por familia de fallo (FOUL, SCAL, OXID, MECH, NOWE), porque las familias fallan de forma distinta y un solo número lo oculta. Las clasificaciones se actualizan cada vez que reejecutamos el benchmark.

Acceso a los casos

La rúbrica, los esquemas JSON, los prompts, los scripts de evaluación y todas las respuestas puntuadas son públicos; las respuestas gold permanecen privadas. Publicar los golds permitiría a los proveedores entrenar o ajustar contra el benchmark y erosionaría la señal que publicamos. Los investigadores que quieran inspeccionar la metodología con más detalle pueden solicitar acceso; los proveedores que quieran medir su modelo pueden enviarlo y ejecutamos la evaluación en su nombre.

Limitaciones y registro de cambios

Instantánea, no tendencia. 31 casos, solo desalación RO, una sola ejecución. El ECE es indicativo con N=31. v1.0 clasifica todos los sujetos en una tabla con el modo de muestreo anotado por fila.

v1.0 · mayo de 2026 primera edición de Diagnóstico operativo RO: 5 familias, 26 ejecuciones de modelos, puerta de seguridad activa.

Próximos pasos

Reejecutamos el benchmark cuando aparecen nuevos modelos y niveles de esfuerzo de razonamiento, y ya hay varias iniciativas en marcha.

Envía tu modelo.

Los proveedores pueden enviar su modelo para ver dónde se sitúa, con los mismos casos y la misma calificación que el resto. Las herramientas empaquetadas (no solo modelos en bruto) se añadirán más adelante.

v2.0, ya en marcha.

Ampliamos el conjunto a 8 familias de fallo y ~80 casos, y generamos casos adicionales a partir de los modos de fallo observados en v1.0 — cada uno validado por un experto senior antes de entrar en el conjunto.

Puntuación validada y escalable.

La puntuación pasa a un panel de jueces LLM validado por expertos, para evaluar más modelos con mucha más frecuencia, mientras el Comité Técnico sigue redactando casos, golds y reglas de seguridad. El panel se valida frente a las puntuaciones humanas de expertos de v1.0.

Mayor cobertura de la planta.

v1.0 se limita al subsistema de RO. Avanzamos hacia pretratamiento, postratamiento y el resto de la cadena de desalación — y, con el tiempo, hacia otros subsectores del agua como potabilización, aguas residuales, reutilización y agua industrial.

Más allá del turno único.

Hoy cada caso es una situación y un diagnóstico. El trabajo multi-turno, episodios operativos más largos y uso de herramientas están en la lista, junto con estadísticas más robustas (varias ejecuciones por caso y acuerdo entre revisores).

Obtén tu benchmark

¿Desarrollas una herramienta de IA para el sector del agua? Evaluamos productos, no solo modelos en bruto, y los resultados aparecen en el mismo ranking. Las mejores herramientas por familia de fallo se publican en el ranking, actualizado en cada ronda de evaluación. Si quieres que tu herramienta se ejecute con los mismos casos, criterios y la misma puerta de seguridad, contáctanos.

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