5 de agosto 2015
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Leonardo Bautista es un nicaragüense que se dedica a estudiar la creación del universo. Pero no lo hace por medio de cartas astrales, bolas de cristal o prácticas oscurantistas. Él ocupa una máquina colosal de 400 metros cuadrados de superficie de donde se despliegan más de 200 armarios repletos de hardware y cableado para que funcione Mira, el quinto “supercomputador” más rápido del mundo.
Las supercomputadoras como Mira se utilizan para investigar “problemas” sobre la creación del universo o su expansión, la materia oscura, calentamiento global, impactos industriales, desastres naturales y el estudio del cuerpo humano, incluyendo el cerebro. En un futuro estás maquinas podrían predecir terremotos, maremotos y huracanes. Así como alertar sobre enfermedades mentales e infartos cardíacos.
Bautista actualmente es investigador en el ámbito de detección de errores y anomalías para supercomputadoras de próxima generación en el Laboratorio Nacional de Argonne, localizado a las afueras de Chicago, en Estados Unidos. Mira es su mayor herramienta para desempeñar su cargo.
“Levanten la mano los que hayan visto un supercomputador alguna vez en su vida”, dirige Bautista hacia el auditorio de estudiantes de Ingeniería de la Universidad Centroamericana (UCA), que se reunió para escuchar una conferencia donde explicó la utilidad de las supercomputadoras. El único con la mano alzada fue Bautista, mientras los presentes se miraban entre sí.
Mezcla cultural
Bautista tiene un tono de voz fuerte. Dice frases cortas y arrastra la última silaba. Esta extraña mezcla fonética se debe a la diversidad cultural que lo ha arropado.
Hijo de padre colombiano y madre nicaragüense, este científico nica de 30 años, estudió la secundaria en el Colegio Nicaragüense Francés Víctor Hugo, de Managua. Y pesar de que no dominaba el idioma francés postuló para un cupo en la universidad Pierre Marie Curie, de París. Y lo aceptaron.
En París estudió la licenciatura y el máster en Ciencias de la Computación y sistemas paralelos y distribuidos. Al final del 2009 hizo sus pasantías en el Centro de Tecnología de Tokio, donde le ofrecieron que hiciera su doctorado.
“En 2011, recibió el ACM / IEEE George Michael Memorial High Performance Computing Fellow de SC11, Mención de Honor y un Certificado Especial de Reconocimiento para Lograr una puntuación perfecta en la revisión de su documento SC11”, se lee en el directorio del laboratorio de Argonne, donde trabaja el nicaragüense.
Bautista explica que con Mira estudian problemas climáticos, la composición del universo, biología y mecánicas de fluidos. Por ejemplo: “cómo se forman las galaxias, tratar de entender las bacterias del suelo y que están en el cuerpo. Además conocer cómo se optimizan las turbinas de los aviones”.
Mira es el acrónimo de la palabra “miracle” (milagro en español), “un milagro de la tecnología lo que se puede hacer con este tipo de maquina”, dice el científico.
¿Cómo se construye un supercomputador?
Foto: Mira, el quinto supercomputador más rápido del mundo. Tomada de la página del laboratorio Nacional de Argonne
“Se utilizan procesadores muy parecidos a los de las laptops. Procesadores INTEL, pero tal vez un poquito más avanzados. No mucho en realidad. Y se colocan varios procesadores en tablas de cómputo que a la vez se apilan en gavetas rectangulares que forman varios armarios”, asegura Bautista.
Un supercomputador está formado por aproximadamente cien “racks” o armarios llenos de tablas de cómputo. Estas máquinas trabajan con más de cien mil procesadores y tienen una potencia de cálculo de un millón de veces más que una laptop.
Según Bautista, solamente la construcción de una supercomputadora puede oscilar entre los 100 y 200 millones de dólares. A esto hay que sumarle el mantenimiento del costo de energía. Un superordenador como Mira consume 100 megawatts de energía, lo que es igual que el consumo energético de cien mil casas juntas.
“El costo de energía en Estados Unidos es de aproximadamente 120 dólares por Megawatts hora. Lo que significa que cada hora se están gastando 1200 dólares sólo en energía. Al año, mantener encendido el supercomputador cuesta varios millones de dólares. Obviamente no todos consumen esta cantidad de energía: depende el tamaño”, comenta.
La velocidad de un supercomputador se mide en cuántas operaciones matemáticas se puedan hacer por segundo. “Los supercomputadores actuales pueden hacer varios cuatrillones de operaciones matemáticas por segundo. Esa es la cantidad de cálculo que se necesita para resolver problemas como la creación del universo y el clima”, dice el experto.
Para 2020 se proyecta que los supercomputadores podrán hacer una potencia de cálculo que resolvería los problemas más difíciles. Esta batalla entre países por tener la máquina más potente es comparable con la “de quien llego a la luna primero”.
Según Bautista, para desarrollar el supercomputador más potente se tienen que tomar en cuenta varios “obstáculos”. “Colocando tablas de cómputo no vamos a maximizar la potencia del supercomputador, porque estaríamos gastando una cantidad de energía impresionante. Lo que significaría que se tendría que construir una planta nuclear solamente para darle energía al supercomputador, lo cual es impensable”, agrega.
El estudio del universo
“En un laboratorio no se pueden mezclar líquidos y entender cómo surge el universo. Es muy difícil hacer experimentos para entender el origen. La única manera de hacerlo es utilizando modelos físicos, de gravitación, de todas las leyes de la física que conocemos y ponerlos juntos en un sistema gigante y dejarlo evolucionar para ver si es igual a lo que los telescopios nos muestran hoy en día”, explica.
El calentamiento global es otro de los problemas que no se pueden estudiar en un laboratorio, ya que necesitaría de 100 a 200 años de simulación, según Bautista.
Uno de los retos más importantes para las supercomputadoras es el estudio del cuerpo humano: corazón y cerebro, que incluye enfermedades mentales como el Alzheimer y la esquizofrenia.
“Este tipo de simulaciones en supercomputadoras nos permiten entender cómo se forma tornados antes de que sucedan, para evacuar el pueblo en una emergencia. Otro de los problemas a resolver y predecir son los sismos, terremotos y maremotos”, asegura.
Existen varios países latinoamericanos como Brasil, Chile, México y Colombia, que utilizan supercomputadoras para optimizar el tráfico de automóviles o alertar sobre lluvias fuertes.
El experto considera que el sector industrial también se ha visto beneficiado por las supercomputadoras. Estás maquinas optimizan ahorro energético, uso de suelos, agricultura y minimizan el impacto ambiental.
Los supercomputadores más grandes del mundo son financiados por los Gobiernos, según Bautista. “Ellos (Gobierno) ya entendieron que el impacto de estas máquinas en su economía y desarrollo es primordial. Hay un interés genuino de los estados de minimizar el impacto del medioambiente y problemas de seguridad interna”, agrega.
El científico dice que en Nicaragua se tiene que empezar a crear pequeños centros de máquinas o redes que permitan programar y renovar los recursos a nivel nacional. “Se pueden recoger máquinas usadas. Reciclar máquinas que no se estén usando. No es tan complicado. Hay que empezar a hacerlo”, dice mientras sonríe.
Las supercomputadoras y el Canal
Este tipo de supercomputadoras podrían prever de forma más acertada los posibles riesgos e impactos ambientales en proyectos como el Canal interoceánico de Nicaragua, según el especialista. “Existen modelos ambientales que se han desarrollado para escenarios diferentes. Es posible estudiar este tipo de problemas con la supercomputación”, afirma.
Bautista dice que el desarrollo de esta ciencia en Nicaragua podría depender del interés o de los recursos disponibles, ya que se puede empezar a trabajar con una máquina de varios miles de dólares, pero el costo más grande son los recursos humanos: “académicos, científicos e ingenieros” que se utilizarían en el proyecto.
