¿Qué es el procesamiento de datos?

Históricamente, las empresas dependían del proceso manual de datos y de las calculadoras para gestionar conjuntos de datos más pequeños. A medida que las empresas generaban volúmenes de datos cada vez mayores, se hicieron imprescindibles métodos avanzados de proceso de datos.

De esta necesidad surgió el proceso electrónico de datos, que trajo consigo unidades centrales de procesamiento (CPU) avanzadas y una automatización que minimizó la intervención humana.

Con el auge de la adopción de la inteligencia artificial (IA), el proceso de datos es más crítico que nunca. Los datos limpios y bien estructurados impulsan los modelos de IA, lo que permite a las empresas automatizar los flujos de trabajo y desbloquear perspectivas más profundas.

Según un informe de 2024 del IBM® Institute for Business Value, solo el 29 % de los líderes tecnológicos están totalmente de acuerdo en que sus datos empresariales cumplen los estándares de calidad, accesibilidad y seguridad necesarios para respaldar el escalado eficiente de la IA generativa. Sin embargo, sin sistemas de procesamiento de alta calidad, las aplicaciones impulsadas por IA son propensas a ineficiencias, sesgos y resultados poco fiables.

Hoy en día, el machine learning (ML), la IA y el procesamiento paralelo (o computación paralela) permiten el proceso de datos a gran escala. Con estos avances, las organizaciones pueden obtener perspectivas utilizando servicios de cloud computing como Microsoft Azure o IBM Cloud.

Aunque los métodos de procesamiento de datos varían, existen aproximadamente seis etapas para convertir sistemáticamente los datos sin procesar en información utilizable:

1. Recopilación de datos: las empresas pueden recopilar grandes volúmenes de datos de fuentes como sensores de Internet de las cosas (IoT), redes sociales o proveedores externos. La normalización de las prácticas de gestión de datos en este paso puede ayudar a agilizar las tareas posteriores de procesamiento de datos.
   
   
2. Preparación de los datos: este paso implica la limpieza, la validación y la normalización de los datos para mantener conjuntos de datos de alta calidad. Los algoritmos de ML impulsados por scripts de Python pueden detectar anomalías, marcar valores que faltan y eliminar registros duplicados, mejorando la precisión de los análisis y los modelos de IA.
   
   
3. Entrada de datos: después de la curación, los datos sin procesar se introducen en un sistema de procesamiento como Apache Spark a través de consultas SQL, flujos de trabajo o trabajos por lotes. Al priorizar la protección de datos durante la ingesta, las empresas pueden cumplir la normativa, especialmente en entornos altamente regulados.
   
   
4. Análisis: los algoritmos, el procesamiento paralelo o el multiprocesamiento pueden descubrir patrones en big data. La integración de la IA aquí puede ayudar a reducir la necesidad de supervisión manual, lo que acelera el análisis de datos.
   
   
5. Salida de datos: los stakeholders pueden visualizar los resultados del análisis de datos mediante gráficos, paneles de control e informes. La toma rápida de decisiones depende de la facilidad con la que los usuarios puedan interpretar estos valiosos conocimientos, especialmente para la previsión o la gestión de riesgos.
   
   
6. Almacenamiento de datos: los datos procesados se almacenan en almacenes de datos, data lakes o cloud computing para su posterior acceso. Las prácticas adecuadas de almacenamiento de datos alineadas con regulaciones como el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) pueden ayudar a las empresas a mantener el cumplimiento. 

El procesamiento de datos ayuda a las organizaciones a convertir los datos en conocimiento valioso.

A medida que las empresas recopilan una cantidad cada vez mayor de datos, los sistemas de procesamiento eficaces pueden ayudar a mejorar la toma de decisiones y agilizar las operaciones. También pueden ayudar a garantizar que los datos sean precisos, ricos en seguridad y listos para aplicaciones avanzadas de IA.

Las herramientas de IA y ML analizan los conjuntos de datos para descubrir conocimientos que ayuden a las organizaciones a optimizar las estrategias de precios, predecir las tendencias del mercado y mejorar la planificación operativa. Las herramientas de visualización de datos, como gráficos y paneles de control, hacen que los conocimientos complejos sean más accesibles y convierten los datos sin procesar en información que se puede ejecutar para los stakeholders.

La preparación y el análisis rentables de los datos pueden ayudar a las empresas a optimizar sus operaciones, desde la agregación de datos de rendimiento de marketing hasta la mejora de las previsiones de inventario.

En términos más generales, las canalizaciones de datos en tiempo real creadas en plataformas en la nube como Microsoft Azure y AWS permiten a las empresas escalar la potencia de procesamiento según sea necesario. Esta capacidad ayuda a garantizar un análisis rápido y eficiente de grandes  conjuntos de datos.

Un procesamiento de datos robusto ayuda a las organizaciones a proteger la información sensible y a cumplir normativas como el RGPD. Las soluciones de almacenamiento de datos altamente seguras, como los almacenes de datos y los data lakes, ayudan a reducir el riesgo al mantener el control sobre cómo se almacenan, acceden y conservan los datos. Los sistemas de procesamiento automatizado pueden integrarse en marcos de gobierno y aplicar políticas, manteniendo un tratamiento de datos coherente y conforme a las normas. 

Los datos estructurados y de alta calidad son esenciales para los modelos de IA generativa (IA gen) y otras aplicaciones impulsadas por IA. Los científicos de datos confían en sistemas de procesamiento avanzados para limpiar, clasificar y enriquecer los datos. Esta preparación ayuda a garantizar que los datos tengan el formato correcto para el entrenamiento de IA.

Mediante el uso de automatización con IA, las empresas también pueden acelerar la preparación de los datos y mejorar el rendimiento de las soluciones de ML e IA generativa. 

Los avances en los sistemas de procesamiento han redefinido la forma en que las organizaciones analizan y gestionan la información. 

El proceso de datos temprano se basaba en la entrada manual, calculadoras básicas  y computación por lotes, lo que a menudo llevaba a ineficiencias y una calidad de los datos inconsistente. Con el tiempo, innovaciones como las bases de datos SQL, el cloud computing y los algoritmos de ML inspiraron a las empresas a optimizar la forma en que  procesan los datos. 

Hoy en día, las tecnologías clave de procesamiento de datos incluyen:

Los sistemas de procesamiento  basados en la nube proporcionan potencia informática escalable, lo que permite a las empresas gestionar grandes cantidades de datos sin grandes inversiones en infraestructura. Marcos como Apache Hadoop y Spark procesan datos en tiempo real, lo que permite a las empresas optimizar todo, desde la previsión de la cadena de suministro hasta experiencias de compra personalizadas. 

El auge de los algoritmos de machine learning transformó el procesamiento de datos. Las herramientas con IA, como TensorFlow, agilizan la preparación de los datos, mejoran el modelado predictivo y automatizan el análisis a gran escala. Los marcos en tiempo real como Apache Kafka optimizan las canalizaciones de datos, mejorando aplicaciones como la detección del fraude, los precios y los motores de recomendación de comercio electrónico.

Para reducir la latencia y mejorar el análisis de datos en tiempo real, eledge computing procesa la información más cerca de su fuente. Esto es esencial para los sectores que requieren una toma de decisiones instantánea, como la atención médica, donde las decisiones en una fracción de segundo conllevan mucho en juego.

El proceso de datos localizado también puede mejorar las interacciones con los clientes y el inventario al minimizar los retrasos.

Computación cuántica está preparada para revolucionar el procesamiento de datos resolviendo problemas de optimización complejos que van más allá de las capacidades informáticas tradicionales. A medida que crece el número de casos de uso, la computación cuántica tiene el potencial de transformar campos como la criptografía, la logística y las simulaciones a gran escala, acelerando los conocimientos y dando forma al futuro del proceso de datos.

Las empresas pueden adoptar diferentes métodos de procesamiento de datos en función de sus requisitos operativos y de escalabilidad:

• Procesamiento por lotes: este método procesa datos sin procesar a intervalos programados y sigue siendo una opción rentable para cargas de trabajo repetitivas con una intervención humana mínima. El procesamiento por lotes es el más adecuado para agregar transacciones o tareas rutinarias como la nómina.
  
  
• Procesamiento en tiempo real: el procesamiento en tiempo real es vital para aplicaciones sensibles al tiempo, como la supervisión sanitaria o la detección de fraudes, en las que la salida de datos es necesaria al instante. La validación automática de datos, el machine learning y las herramientas de baja latencia pueden ayudar a las organizaciones a responder a los eventos a medida que se desarrollan.
  
  
• Multiprocesamiento: el multiprocesamiento distribuye el procesamiento de datos en varias CPU para gestionar el big data de manera eficiente. Este enfoque es valioso para los ingenieros de datos que ejecutan análisis de datos complejos en paralelo, lo que reduce el tiempo total de procesamiento.
  
  
• Procesamiento manual de datos: como su nombre indica, el proceso manual de datos implica la intervención humana. Aunque más lento, este método puede ser necesario en contextos normativos o cuando se necesita un juicio humano preciso para evitar errores, como en auditorías especializadas o actividades críticas de entrada de datos.
  
  
• Procesamiento en línea: el procesamiento en línea admite interacciones continuas de datos en tiempo real en entornos como las redes sociales o el comercio electrónico. Al actualizar constantemente los conjuntos de datos, el procesamiento en línea puede hacer coincidir los análisis de comportamiento del usuario  con las respuestas dinámicas del sistema, implementando algoritmos de ML para refinar experiencias en tiempo real.

Las organizaciones se enfrentan a varios retos a la hora de gestionar grandes volúmenes de datos, entre ellos: 

• Problemas de calidad
• Restricciones de escalabilidad
• Complejidad de la integración 
• Conformidad con la normativa

Una limpieza o validación de datos inadecuada puede dar lugar a imprecisiones, como redundancias involuntarias, campos incompletos y formatos incoherentes. Estos problemas pueden degradar los conocimientos valiosos, socavar los esfuerzos de previsión y afectar gravemente a las empresas.

Considere cuando Unity Software perdió aproximadamente cinco mil millones de dólares en capitalización de mercado debido a una "herida autoinfligida" provocada por "malos datos de propiedad de los clientes". Al mantener estándares rigurosos de calidad de los datos y reducir la supervisión manual, las organizaciones pueden aumentar la confiabilidad y mantener prácticas éticas durante todo el ciclo de vida de los datos.

Las unidades de procesamiento tradicionales o las arquitecturas heredadas pueden verse sobrecargadas por la expansión de los conjuntos de datos. Y, sin embargo, se espera que para 2028, la esfera global de datos alcance los 393,9 zettabytes¹. Eso es aproximadamente 50 000 veces el número de bytes que hay granos de arena en la Tierra.

Sin estrategias de escalado eficientes, las empresas corren el riesgo de cuellos de botella, consultas lentas y aumento de los costes de infraestructura. Los métodos modernos de multiprocesamiento y procesamiento paralelo pueden distribuir cargas de trabajo en varias CPU, lo que permite a los sistemas gestionar volúmenes de datos masivos en tiempo real.

Reunir datos sin procesar  de diferentes proveedores, sistemas locales y cloud computing puede ser difícil. Según el informe "State of Data Science! de 2023 de Anaconda, la preparación de los datos sigue siendo la tarea que más tiempo consume para los profesionales de la ciencia de datos². Es posible que se requieran varios tipos de procesamiento de datos para unificar los datos y preservar el linaje, especialmente en sectores altamente regulados.

Las soluciones cuidadosamente diseñadas pueden reducir la fragmentación y conservar información significativa en cada etapa de la canalización, mientras que los pasos de procesamiento estandarizados pueden ayudar a garantizar la coherencia en múltiples entornos.

Regulaciones como el RGPD hacen de la protección de datos una prioridad crítica. Las multas por incumplimiento ascendieron a aproximadamente 1200 millones de euros en 2024³. A medida que se expande el procesamiento de datos, también lo hacen los riesgos normativos, con organizaciones haciendo malabarismos con requisitos como la soberanía de los datos, el seguimiento del consentimiento de los usuarios y la elaboración automatizada de informes de cumplimiento.

A diferencia de los pasos de procesamiento centrados en el rendimiento, las soluciones normativas priorizan la seguridad y la calidad de los datos. Técnicas como la minimización de datos y el cifrado pueden ayudar a las empresas a procesar datos sin procesar respetando las leyes de privacidad.