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Máster · Capítulo 1 · Español

Capítulo 1 — Pregunta de investigación y método de revisión de la literatura

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Capítulo 1 — Pregunta de investigación y método de revisión de la literatura

Mapa de la lección

Lección 01 publicada. Mapa, ejemplo, EX001.

flowchart TD
  N0["Resultados de aprendizaje"]
  N1["1.1 Del tema a la pregunta"]
  N2["1.2 Una búsqueda documentada"]
  N3["1.3 Extracción de la evidencia"]
  N4["1.4 Juzgar las fuentes"]
  N5["1.6 Actividades de práctica"]
  N6["Síntesis del capítulo"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6
  N6 --> EX["Ejemplo resuelto"]
  EX --> Q["Ejercicio EX001"]

Dibujo lógico

flowchart LR
  N0["Resultados de aprendizaje"]
  N1["1.1 Del tema a la pregunta"]
  N2["1.2 Una búsqueda documentada"]
  N3["1.3 Extracción de la evidencia"]
  N4["1.4 Juzgar las fuentes"]
  N5["1.6 Actividades de práctica"]
  N6["Síntesis del capítulo"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6 --> Q["EX001"]
[Resultados de aprendizaje]
    |
    v
[1.1 Del tema a la pregunta]
    |
    v
[1.2 Una búsqueda documentada]
    |
    v
[1.3 Extracción de la evidencia]
    |
    v
[1.4 Juzgar las fuentes]
    |
    v
[1.6 Actividades de práctica]
    |
    v
[Síntesis del capítulo]
    |
    v
[Ejemplo resuelto] --> [Ejercicio EX001]

Resultados de aprendizaje

Usted será capaz de (1) pasar de un tema a una pregunta investigable con una unidad de análisis clara; (2) realizar una búsqueda bibliográfica sistemática y documentada en foros de seguridad y de aprendizaje automático y en servidores de preprints; (3) extraer la evidencia a una matriz de comparación; (4) juzgar la calidad de las fuentes, incluidos los preprints y el material de proveedores; y (5) escribir una sección breve y honesta sobre el estado de la cuestión.

1.1 Del tema a la pregunta

«La privacidad de la IA» es un tema. «¿Reduce la eliminación de registros de entrenamiento duplicados la ventaja de la inferencia de pertenencia contra un clasificador de texto ajustado finamente, y con qué coste de exactitud?» es una pregunta. Una pregunta investigable nombra un sistema (clasificador ajustado finamente), una intervención o factor (deduplicación), un resultado (ventaja de la inferencia de pertenencia; exactitud) e implícitamente una comparación (con frente a sin). El acrónimo PICO de la medicina basada en la evidencia (población, intervención, comparación y resultado, por sus siglas en inglés) es una plantilla útil. Compruebe pronto la viabilidad: ¿puede obtener o sintetizar datos, dispone de capacidad de cómputo, puede hacerse el trabajo en el plazo, y es ético y está autorizado?

1.2 Una búsqueda documentada

La literatura sobre seguridad de la IA está repartida entre congresos de seguridad (IEEE S&P, USENIX Security, ACM CCS, NDSS), congresos de aprendizaje automático (NeurIPS, ICML, ICLR) y preprints de arXiv, además de los marcos de NIST, OWASP y MITRE. Redacte un protocolo de búsqueda: bases de datos (por ejemplo, DBLP, Google Scholar, arXiv, ACM Digital Library), cadenas de búsqueda, intervalo de fechas, criterios de inclusión y exclusión, y la fecha en que buscó. Siga las citas hacia delante y hacia atrás a partir de artículos semilla; para la inferencia de pertenencia, Shokri et al. (arXiv:1610.05820) es la semilla evidente. Registre los recuentos en cada etapa (encontrados, cribados, incluidos) para que un lector pueda repetir la búsqueda. Es una versión ligera de la práctica de la revisión sistemática; le protege de citar solo lo que ya conocía.

1.3 Extracción de la evidencia

Construya una matriz con una fila por artículo y columnas para: modelo de amenaza (conocimiento y acceso del atacante), tipo y tamaño del modelo, datos, métrica, resultado principal, defensa probada, evaluación adaptativa, disponibilidad del código y limitaciones. En trabajos sobre privacidad, anote si el artículo informa la tasa de verdaderos positivos con una tasa de falsos positivos baja o solo la exactitud media o el AUC; lo primero importa porque un ataque que identifica con confianza a unas pocas personas es un daño real aunque su rendimiento medio parezca modesto. La matriz revelará desacuerdos y lagunas que se convertirán en su contribución.

1.4 Juzgar las fuentes

Ordene la evidencia según lo comprobable que sea. Los artículos revisados por pares con código publicado son los más sólidos; los preprints pueden ser excelentes, pero no están revisados; los blogs de proveedores y el marketing son afirmaciones que hay que verificar, no evidencia. Las normas y los marcos (NIST AI 100-1, AI 100-2 E2025, ISO/IEC 42001) definen vocabulario y expectativas; no son resultados experimentales. Cuando un preprint aparece después en un foro, cite la versión final si difiere. Nunca cite un artículo que no haya abierto y nunca invente un DOI: si no encuentra un identificador, cite el título, los autores, el año y la URL que realmente utilizó.

1.5 Ejemplo resuelto (caso sintético de Harbourline)

El protocolo de Leo buscó en DBLP, arXiv y Google Scholar el 2 de febrero con cadenas que combinaban "membership inference", "fine-tuning", "deduplication" y "memorization", entre 2016 y 2026, incluyendo estudios empíricos sobre clasificadores o modelos de lenguaje y excluyendo los artículos sin un modelo de amenaza declarado. De 212 resultados, 61 superaron el cribado por título, 24 el cribado por resumen y 17 la lectura del texto completo. La matriz mostró que la mayoría de los estudios informaban el AUC, pocos informaban la TPR con una FPR del 0,1 %, y solo tres probaban directamente la deduplicación, todos sobre modelos de lenguaje generativos y ninguno sobre clasificadores ajustados finamente. El párrafo de Leo sobre el estado de la cuestión lo dijo con claridad y citó a Carlini et al. (arXiv:2012.07805) sobre la extracción literal como el daño que motiva el estudio.

El laboratorio de inferencia de pertenencia muestra la idea central que Leo estudiará: cuando un modelo memoriza en la práctica sus registros de entrenamiento (k = 1), la pertenencia es detectable; cuando generaliza (k mayor), la señal se desvanece.

"""Lab M: membership inference against an overfit 1-nearest-neighbour 'model'
that returns a confidence score. Synthetic records only; teaching model."""
import random, math
rng = random.Random(5)
def rec(): 
    y = rng.random() < 0.5
    return [rng.gauss(0.6 if y else -0.6, 1.0) for _ in range(4)], int(y)
members = [rec() for _ in range(150)]; nonmembers = [rec() for _ in range(150)]
def confidence(x, y, k):
    # k-NN vote share for the true label, computed over the training set
    d = sorted((sum((a-b)**2 for a, b in zip(x, m)), my) for m, my in members)
    return sum(1 for _, my in d[:k] if my == y)/k
def auc(pos, neg):
    s = sum((p > n) + 0.5*(p == n) for p in pos for n in neg)
    return s/(len(pos)*len(neg))
for k in (1, 5, 25):
    pos = [confidence(x, y, k) for x, y in members]
    neg = [confidence(x, y, k) for x, y in nonmembers]
    best = max(sum(p >= t for p in pos)/len(pos) - sum(n >= t for n in neg)/len(neg)
               for t in sorted(set(pos + neg)))
    print(f"k={k:2d} attack_auc={auc(pos, neg):.3f} best_advantage={best:.3f}")

Salida esperada:

k= 1 attack_auc=0.600 best_advantage=0.200
k= 5 attack_auc=0.521 best_advantage=0.073
k=25 attack_auc=0.520 best_advantage=0.060

1.6 Actividades de práctica

  1. Escriba su tema y luego tres preguntas candidatas en forma PICO; elija una y justifique su viabilidad. 2. Redacte un protocolo de búsqueda y aplíquelo, registrando los recuentos. 3. Construya una matriz de evidencia de diez filas. Para las preguntas, nombre el sistema, la intervención o factor, la comparación y el resultado, como hace la pregunta de Leo. Juzgue la viabilidad según los datos, el cómputo, el tiempo y la ética, y descarte cualquier pregunta que no supere alguno de ellos. Para la búsqueda, registre las bases de datos, las cadenas, las fechas y los recuentos en cada etapa, para que otra persona pueda repetirla. En la matriz, incluya si cada artículo informa la TPR con una FPR baja.

1.7 Errores y límites

Cinco errores se repiten, y cada uno debilita el trabajo de fin de máster desde el principio:

Ejercicios — capítulo 1

Síntesis del capítulo

Un buen trabajo de fin de máster empieza con una pregunta acotada y viable y con una búsqueda que otra persona podría repetir. La matriz de evidencia convierte la lectura en un mapa de lagunas, y unas fuentes honestas hacen que el mapa sea fiable.

Siga estudiando — capítulo 01 de 08

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Respuestas desarrolladas

EX001. «En agentes de LLM que usan herramientas y leen correo electrónico no fiable (P), ¿exigir confirmación humana para las acciones salientes (I), frente a no exigir confirmación (C), reduce la exfiltración lograda en un banco de pruebas aislado de 500 tareas sintéticas (O)?»

EX002. Fuentes/bases de datos; cadenas de búsqueda; intervalo de fechas; criterios de inclusión y exclusión; fecha de la búsqueda; recuentos en cada etapa de cribado (además: seguimiento de citas).

EX003. Modelo de amenaza; tipo/tamaño del modelo; datos; métrica; resultado principal; defensa; evaluación adaptativa; disponibilidad del código; limitaciones. La evaluación adaptativa importa porque las defensas probadas solo contra ataques fijos a menudo se rompen después.

EX004. El daño a la privacidad procede de identificar con confianza a personas concretas; un ataque con un AUC modesto puede aun así identificar algunos registros casi con certeza, y solo la TPR con una FPR baja lo revela.

EX005. El artículo revisado por pares (comprobado por la revisión) y el preprint de arXiv con código (comprobable) arriba, en cualquier orden defendible; el blog del proveedor, el último. El marco del NIST no es una fuente experimental: aporta vocabulario y expectativas que se citan para las definiciones.

EX006. k = 1: AUC 0.600; k = 5: AUC 0.521. Memorizar (k = 1) filtra la pertenencia; promediar sobre los vecinos elimina la mayor parte de la señal.

EX007. Cite los autores, el título, el nombre del taller y el año, y la URL que utilizó (con la fecha de acceso). Nunca invente un DOI.