Revista Digital Universitaria
ISSN: 1607 - 6079 Publicación mensual
 
1 de febrero de 2013 vol.14, No.2
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Supercómputo: Aplicaciones y retos en la era digital
José Luis Gordillo Ruiz
CITA
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Los avances de las tecnologías digitales

A la memoria de Aaron Swartz
Por ayudarnos a buscar un mundo mejor

Los avances en las tecnologías de cómputo y comunicaciones digitales son paulatinos, pero constantes. Año con año podemos observar o utilizar mejor software, mejores dispositivos. De este modo, si volteamos varios años hacia atrás, podemos ver cambios cualitativos que asombran. Hace unos 15 años, preferíamos no visitar páginas con archivos jpeg, pues el tiempo de descarga usando los antiguos módems de 56 kbps era demasiado largo, mientras que hoy podemos descargar de una tienda electrónica una película completa en alta definición en unos cuantos minutos. También podemos descargar (y navegar) vistas "tridimensionales" de casi cualquier ciudad del mundo, mediante una red y un dispositivo móviles. De manera similar, hace 10 años muchos algoritmos de minería de datos, sistemas expertos y procesamiento de lenguaje natural eran impracticables. Hoy tenemos una computadora que es campeona de un concurso de conocimientos, y los teléfonos móviles pueden reconocer comandos de voz.

La mayoría de los ejemplos anteriores, son ejemplos de los cambios que podemos notar inmediatamente, pues provienen de dispositivos y software con los que mantenemos una convivencia cotidiana. Pero la tecnología ha tenido efectos igualmente notables en otro tipo de aplicaciones. Aplicaciones que indirectamente también han cambiado muchos aspectos de nuestra vida: las de investigación científica y tecnológica que se llevan a cabo gracias a la existencia de las supercomputadoras.


Fig. 1. La supercomputadora Watson, de IBM, en el concurso Jeopardy

Los avances en Supercómputo

Las aplicaciones de supercómputo cubren una gama muy amplia: desde preguntas básicas sobre la estructura del universo y el comportamiento de los átomos, hasta cuestiones muy prácticas como el diseño de fármacos o de la aerodinámica de los aviones. ¿Cómo han cambiado estas aplicaciones? Hace 20 años se simulaban los movimientos de galaxias involucrando "solamente" 9 millones de partículas, mientras que en la actualidad se pueden involucrar varios miles de millones de partículas. Este incremento proporciona más información sobre la forma en que el universo ha evolucionado. Así mismo, 10 años atrás sólo era posible involucrar unas cuantas decenas de átomos en cálculos cuánticos, mientras que hoy existen simulaciones con decenas de miles de átomos, lo cual permite avanzar en los conocimientos necesarios para crear nuevos materiales, desarrollar nanotecnología y comprender mejor el comportamiento de moléculas biológicas, como proteínas y virus. La genética es otra área que se ha visto fuertemente influida por el avance tecnológico en computación y comunicaciones: apenas en los años 90 fue posible mapear el genoma humano, mientras que ahora se construyen mapas filogenéticos a partir del análisis de cientos de miles de secuencias genómicas. Finalmente, investigaciones de gran envergadura, como la búsqueda del bosón de Higgs, la detección de ondas gravitacionales o el estudio de cáncer de mama serían impensables sin las capacidades actuales en procesamiento de señales, almacenamiento y análisis de datos y comunicaciones a nivel global.

Y sin embargo, aún existen problemas/modelos/escenarios que no pueden ser estudiados con las tecnologías actuales, pues requieren capacidades miles de veces mayores. Para estas aplicaciones, y otras que sin duda alguna surgirán, es necesario continuar con los esfuerzos para mantener el incremento constante de las capacidades de las tecnologías.

Estos avances no son gratuitos, y deben entenderse los retos que implican.


Fig. 2. Simulación de N-Cuerpos en una tarjeta gráfica NVIDIA

 
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