Introducción

Si partimos de la definición de que una supercomputadora es una computadora central que se encuentra entre los más grandes, más rápidas y más potentes de las disponibles en un momento dado, y lo podemos aplicar a lo largo de la historia del cómputo, podríamos decir, grosso modo, que siempre han existido las supercomputadoras.

Antes de que llegaran estos maravillosos entes electrónicos a las universidades, centros de investigación y a la sociedad en general, ya se realizaban complicados cálculos matemáticos vinculados a problemas astronómicos a través de las llamadas computadoras humanas. Posiblemente el primer ejemplo de cálculo humano organizado o distribuido, en otras palabras, el primer cálculo humano en paralelo, fue efectuado en el siglo XVIII por el matemático francés Alexis Claude Clairaut, quién decidió predecir la fecha del paso del cometa Halley por la Tierra. Claude sabía de la complejidad de los cálculos y de lo arduo que sería que una sola persona los desarrollara, por lo que decidió realizarlos con apoyo de sus colegas Joseph Lalande y Nicole-Reine Lepaute (Grier, 2005; Wikipedia: Human Computer).

Las computadoras humanas no sólo estaban presentes en la búsqueda de soluciones de problemas astronómicos, sino que jugaron un papel fundamental en el desarrollo de proyectos de los Estados Unidos durante la 2a Guerra Mundial, donde los cálculos numéricos eran realizados principalmente por mujeres (ver Figura 1) esto se debía a que (i) eran mucho más minuciosas y cuidadosas en realizar las operaciones matemáticas y (ii) por la escasez o falta de varones para realizarlos, ya que, se encontraban en el campo de batalla o en las fábricas como fuerza laboral. Durante esa época el desarrollo de proyectos bélicos fue de vital importancia y sin duda alguna, era necesario terminarlos en los plazos programados, esto llevó a la Universidad de Pensilvania a la creación de la primera computadora electrónica de uso general conocida como ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer, 1946).

Figura 1. “Centro de Cálculo” de la NACA High Speed Flight Station, actualmente conocida como NASA.

Para darnos una idea de lo que era físicamente ENIAC, diremos que, a grandes rasgos, ésta constaba de 17,468 válvulas (tubos de vidrio al vacío), 7,200 diodos de cristal, 70,000 resistencias, 10,000 condensadores, entre otros componentes, ocupaba una superficie de aproximadamente 167 metros cuadrados (ver Figura 2) y podía realizar 5,000 sumas o restas y 360 multiplicaciones por segundo. Una vez que empiezó a funcionar ENIAC las computadoras humanas (mujeres) se convirtieron en las primeras programadoras profesionales del mundo, reconocimiento que se les dio muchos años después. Como dato interesante, actualmente en los principales centros de supercómputo en México, un número importante de académicos, del grupo de administradores de estos equipos, son de género femenino, es decir, se sigue manteniendo esta tradición de grandes profesionales en la computación. A más de 5 décadas (1958) de la llegada de la primera computadora a nuestro país, la IBM 650 (50 Años del Cómputo en México, 2008), la infraestructura computacional ha evolucionado vertiginosamente y ha jugado un papel fundamental en el desarrollo de las ciencias básicas e ingeniería en nuestro país y, sin lugar a duda, en todo el mundo. Una de las áreas de la ciencia que se ha desarrollado más fuertemente es la astronomía; solo recordemos que de las primeras aplicaciones que se ejecutaron en la IBM 650 de la UNAM fueron la solución de problemas astronómicos, realizadas por Arcadio Poveda, Renato Iturriaga y Christine Allen del Instituto de Astronomía de nuestra Universidad (Santillán, Hernández-Cervantes y Franco, 2004) y continuaron en 1991 con la llegada de la primera supercomputadora CRAY YMP/464 a Latinoamérica, gracias a la llegada de dicha máquina se pudo realizar el Primer Congreso Internacional de Supercómputo en nuestro país (First UNAM-CRAY Supercomputing Conference, Mexico City) dedicado a temas astronómicos (Franco et al. 1994) . Finalmente, es importante mencionar que el primer Cluster Beowulf de nuestro país, que se utilizó para aplicaciones científicas, se diseñó y configuró en el Instituto de Astronomía de la UNAM, sede Ensenada, Baja California (Velázquez & Aguilar, 2003).

Figura 2. Primera Computdora Electrónica de uso general (ENIAC, Electronic Numerical Integrator And Computer, ENIAC, 1946). (This image is a work of a U.S. Army soldier or employee, taken or made during the course of the person's official duties. As a work of the U.S. federal government, the image is in the public domain:Wikipedia).
Glen Beck (background) and Betty Snyder (foreground) program the ENIAC in BRL building 328

El poder del Supercómputo en la Astrofísica Teórica
Alfredo Santillán González y Liliana Hernández-Cervantes