La Supercomputación al servicio del desarrollo del país

Cada día las simulaciones y modelaciones masivas ayudan al desarrollo científico y tecnológico. Chile acaba de dar un gran paso al firmarse un acuerdo entre 39 universidades, 4 centros de investigación y REUNA para generar un consorcio que entregue a todos los investigadores, sector público y privado las mayores y mejores capacidades de cómputo nacional.

Departamento de Ingeniería Matemática

El 30 de mayo de este año el computador Frontier del Oak Ridge National Laboratory, EEUU, logró ser el primer computador exaescala (1018 FLOPS*, un millón de laptops) reportado en la lista top500.org con 8.7 millones de cores y requiriendo una potencia de 21MW. Este supercomputador sigue la tendencia de casi 30 años en que cada siete años la potencia máxima de cómputo escala 1000 veces.

Las crecientes capacidades de cómputo le han permitido a la humanidad a avanzar en campos científicos como astrofísica y química computacional y también campos tecnológicos como el diseño de fármacos, búsqueda de nuevos materiales y análisis masivo de datos. Esto permite que las capacidades actuales y futuras permitirán resolver problemas más complejos y mejorar el desarrollo de soluciones. Por ejemplo, problemas combinatoriales, como la distribución de compras online de entrega inmediata con flota variable, minimizando los costos de transportes y tiempos de entrega por medio de métodos heurísticos de altos requerimientos computacionales.

Un grupo de siete universidades, incluida la Universidad de La Frontera (UFRO), ha estado desarrollando el supercómputo de manera colaborativa por más de 17 años.

Hace 12 años se generó la primera asociación que permitió, a través de un proyecto del I Concurso Nacional de Centros de Servicios de Equipamiento Científico y Tecnológico Mayor de Uso Compartido ECM02, conseguir el financiamiento para el primer supercomputador compartido nacional, donde cada investigador de cualquier institución nacional tiene los mismos derechos de recursos. Este supercomputador requirió de recurso humano altamente calificado, con socios extranjeros que ayudaron a buscar solución a los problemas de mantener dicho equipo funcionando y proyectar las futuras necesidades de los investigadores. Es un referente latinoamericano de colaboración y potenciación de la investigación.

El supercómputo sigue creciendo y transfiriendo dichas capacidades de cómputo a usuarios cada vez más deseosos de simulaciones y soluciones más exactas. El Director del National Laboratory of High Performance Computing (NLHPC), Dr. Ginés Guerrero, explica que “la supercomputación es una herramienta de gran utilidad que nos sirve para resolver desde problemas cotidianos hasta problemas científicos de gran complejidad. Su impacto real es difícil de cuantificar, pues sin ella muchos de los avances científicos y tecnológicos que hoy conocemos no hubieran sido posibles. El descubrimiento de nuevos materiales y estudio de fluidos son áreas que tienen altos requerimientos de cómputo y cuyo avance es posible gracias a la existencia de supercomputación”. Los investigadores de la UFRO han utilizado recursos para sus proyectos Fondecyt en el área de materiales, fluidos, simulación meteorológica, bioinformática, así como numerosas tesis doctorales.

En Chile, en el NLHPC se están resolviendo problemas en más de 40 áreas de investigación distintas, tales como física y química cuántica, astronomía, nanotecnología, climatología, economía y simulación molecular. Por supuesto, la supercomputación es una infraestructura crítica que también se emplea para afrontar problemas de índole mundial, como ha ocurrido con la actual pandemia. Tan sólo en el NLHPC ha habido 14 proyectos que han hecho estudios relativos al COVID-19, como el secuenciamiento del SARS-CoV2 en el país y el estudio de la evolución de la pandemia para que las autoridades pudieran tomar medidas o el diseño de fármacos”.

A pesar de que no tendremos computadores de exaescala de 20MW de potencia instalados en todas las universidades en el corto plazo, esta continua carrera por mayores capacidades, permite proyectar el desarrollo de nuevos métodos y problemas cada vez más complejos para desarrollar soluciones más precisas y competitivas, por lo cual la asociación entre las universidades y los sectores productivos permitirán mejorar la competitividad y el desarrollo de nuevos productos.

Por otro lado, el sector público también se puede beneficiar por medio de estudios complejos que permitan mejorar la gestión pública y la búsqueda de soluciones complejas para la sociedad. Invitamos a los lectores a confiar en el futuro NLHPC y su red de investigadores para informarse sobre los usos y proyecciones de la supercomputación en Chile y buscar colaboraciones para definir problemas complejos y desarrollar soluciones conjuntas.