En este estudio, se realizaron pruebas de compresión isotérmica de aleaciones de Mg altamente dúctiles AZ31-0.5Ca a diferentes velocidades de deformación (0.001-0.1 s) y temperaturas (423-523 K) a lo largo de la dirección extruida. Las características de la tensión de fluencia se evaluaron a temperaturas elevadas. Además, se construyó un modelo constitutivo dependiente de la deformación basado en la ecuación de Arrhenius y aprendizaje automático (ML) para evaluar el comportamiento de fluencia esfuerzo-deformación. Para construir el modelo ML, se utilizaron datos experimentales que contenían temperatura, deformación y velocidad de deformación para entrenar varios algoritmos de ML. Los resultados muestran que bajo temperaturas más bajas y velocidades de deformación más altas, las curvas mostraron endurecimiento por deformación, lo cual se debe a la mayor energía de activación, mientras que al aumentar la temperatura a una velocidad de deformación fija, el endurecimiento por deformación disminuyó y las curvas se dividieron en dos regímenes. En el primer régimen, ocurrió un ligero aumento en el endurecimiento por deformación, mientras que en el segundo régimen, la recristalización dinámica y la recuperación dinámica controlaron el mecanismo de deformación. Nuestros resultados de ML demuestran que el modelo ML superó al modelo constitutivo dependiente de la deformación.