A 12 años del Centro Nacional de Supercómputo

Por Chessil Dohvehnain

San Luis Potosí, San Luis Potosí. 11 de octubre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- A 12 años de su fundación, el Centro Nacional de Supercómputo (CNS), ubicado en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (Ipicyt), se consolida como un laboratorio nacional especializado en el cómputo de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés), con proyectos que abarcan el área académica de investigación científica aplicada y el área de servicios que se ofrecen al sector público o privado.

Lo anterior le ha permitido convertirse en un centro dinámico, innovador, de excelencia, con liderazgo regional, nacional y presencia internacional, enfocado en proveer soluciones integrales y personalizadas en supercómputo, informática y redes a la medida de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC).

Las soluciones tecnológicas de vanguardia que ofrece el laboratorio, bajo una política de calidad que promueve la mejora continua y el uso eficiente de los recursos, se inscriben en un contexto sociocultural que en nuestros días privilegia la necesidad de conectividades efectivas y el desarrollo de nuevas tecnologías de alto impacto.

En entrevista, la coordinadora del Centro Nacional de Supercómputo, Miriam Torres Cedillo, y Adolfo Martínez Amador, responsable de soluciones TIC del CNS, hablan de lo que ha cambiado en el laboratorio en estos años, así como de los proyectos en que se han involucrado, el impacto alcanzado y su visión a futuro.

Supercómputo, ¿la base de la civilización occidental?

La cultura popular muestra que el supercómputo, de existir como se propone, es capaz de presentar soluciones a los grandes problemas de la ciencia, así como permitir el desarrollo de inteligencia artificial, entre otros. Pero la vida real a veces expone que la ciencia ficción puede ser más verídica de lo que se piensa y que las aplicaciones de esta clase de avances tecnológicos ya son una realidad cotidiana.

Al llegar al Ipicyt, Miriam Torres atestiguó desde 2002 los cambios que se venían preparando para la consolidación del Centro Nacional de Supercómputo, desde la adquisición de uno de los primeros equipos (una máquina CrayXD-1), hasta la consolidación del laboratorio.

“Con el paso de los años nos damos cuenta de que existe algo más, de que todo lo que hay debajo del supercómputo puede utilizarse para hacer otro tipo de proyectos. Entonces empezamos a hacer esa vinculación para poner a disposición de clientes la infraestructura con que se contaba, desde la parte de seguridad, redes y telecomunicaciones, hasta servidores, y comenzamos a explorar esa parte”, comenta en entrevista.

Para ella, el poder del supercómputo puede utilizarse para fines diversos que incluyen el análisis de la secuenciación de ADN, hasta simulaciones de fenómenos supercomplejos de la realidad, como la trayectoria de huracanes, el origen de galaxias, etcétera, a través de la integración de miles de procesadores que se enfocan en resolver problemas específicos.

Para Adolfo Martínez, de formación ingeniero en sistemas digitales, los retos de los investigadores van cambiando con el tiempo y los nuevos problemas demandan mucha capacidad informática, que es necesaria más allá del uso de los equipos personales, en términos de infraestructura y rendimiento.

“Hay algo muy importante. La infraestructura de supercómputo está prendida todo el año. Nunca se apaga. Mientras que un equipo personal de última generación (una súper laptop, pues), si tú la tienes prendida todo el año, vas a tener un problema de calentamiento y probablemente se queme tu equipo. Mientras que en esta infraestructura no se permite ese tipo de problemas, y por eso también su tamaño es bastante grande”, explica.

Para el investigador, las aplicaciones de la vida cotidiana son otro aspecto importante que el supercómputo ha permitido, como la existencia de plataformas de mensajería instantánea como WhatsApp, donde la empresa posee un equipo de supercómputo propio que distribuye los mensajes.

También menciona el caso de Google, que aunque ya forma parte de esas plataformas que muchos damos por sentado, la colosal magnitud de información que procesa la compañía ha implicado el desarrollo de unidades de supercómputo propias, una de las cuales fue instalada hace un par de años en la ciudad de Querétaro, México, como un nodo de conexión para toda Latinoamérica. Por lo que quizá no sería desatinado afirmar que la civilización occidental y su conectividad se sostienen, en buena medida, gracias a los avances de la supercomputación.

Thubat-Kaal, infraestructura legendaria

El Centro Nacional de Supercómputo, así como Miriam Torres y Adolfo Martínez, ha sido testigo de la presencia de cinco equipos HPC distintos que han marcado la historia de la institución y que, en 12 años, permiten concebir un panorama fascinante de lo que esto significa en términos de la evolución cultural tecnológica de la humanidad. Todo esto debido a la iniciativa y apoyo del Ipicyt para solventar la renovación de infraestructura.

De acuerdo con Miriam Torres, la primera supercomputadora que adoptaron fue un equipo llamado Cray T3E. Posterior a esto, se adquirió otro equipo Cray XD1, bautizado como UNPOTOSI, que empezó a operar en 2006. El tercer equipo fue un clúster modelo IBM E-1350 con un rendimiento de 6.2 teraflops (o Tflops), y que fue llamada Argentum.

Luego se adquirió un modelo IBM iDataPlex, con una capacidad de rendimiento de 107 Tflops, y que para 2013 había sido catalogado como uno de los 500 equipos de supercómputo más poderosos del mundo. Este modelo fue bautizado como Thubat-Kaal 1. Actualmente se encuentra en prueba el equipo que sucederá a Thubat-Kaal 1, y que tiene una capacidad de 257 Tflops. Si te preguntas cuál es su nombre y su significado, es Tenek y quiere decir “la primera y más rápida”.

“El supercómputo ha sido siempre una carrera en la cual el equipo que compras en los próximos tres años será obsoleto y hay que estar en constante renovación. La visión de tener un equipo que pueda apoyar la investigación es necesaria. Lo que tratamos de hacer en Ipicyt es renovar de acuerdo con la vanguardia tecnológica”, explica Adolfo Martínez.

Proyectos de impacto

La diversidad de proyectos en que han participado es amplia, y va desde los que tienen un impacto social sensible, hasta aquellos de alcances mediáticos, como las pruebas con asuntos de seguridad nacional o en los procesos de elección popular democrática.

“Por ejemplo, el proyecto de Habilidades digitales para todos tuvo un impacto social muy grande. Fue un proyecto integral donde se tenía que dotar de conectividad y equipos a escuelas secundarias del estado de San Luis Potosí (…) Se instalaron torres que distribuían la red a todos los rincones llegando a radiar 95 por ciento del estado, hasta llegar a escuelas indígenas, comunidades a las que les resultaba asombroso poder conectarse por primera vez a Internet. Ahí la experiencia social fue muy impactante. Estamos haciendo cosas que benefician a una comunidad donde no conocen cómo se vive en otras partes del mundo, que hablan otras lenguas, etcétera. Eso de verdad te marca”, comenta la coordinadora del CNS.

El resultado fue tan importante no solo por la conectividad e infraestructura que se tendió para beneficio de cientos de estudiantes de nivel básico, sino también para los académicos del centro de investigación, quienes adquirieron una perspectiva social del impacto de su trabajo, que dejó huella en sus vidas. El centro también ha trabajado en la administración de toda la Red WAN de Banobras a nivel nacional.

También está su participación estatal durante las elecciones para diputaciones locales y ayuntamientos del pasado mes de julio, con el Programa de Resultados Preliminares (Prep). El proyecto abarcó los cinco dominios tecnológicos que maneja el Centro Nacional de Supercómputo para cubrir todos los municipios del estado, valiéndose de recursos como enlaces satelitales y toda una logística de organización, que incluso devino en la articulación de dispositivos específicos desde donde los documentos oficiales eran capturados para ser enviados con la mayor calidad posible a un centro de datos con un respaldo en un servidor externo.

“La logística, la seguridad, estar monitoreando que todos los enlaces estuvieran bien, todo implicaba una serie de tareas muy específicas. Creo que el Prep fue una experiencia muy grata porque implicó los dominios que trabajamos, y ese era el reto. Nos fue bastante bien”, reflexiona Miriam Torres.

La maestra Miriam Torres Cedillo y Alfonso Martinez Amador, con la super computadora Thubat Kaal detrás.Adolfo Martínez explica que su participación fue más una colaboración con el Instituto Nacional Electoral (INE), quienes incluso formaron parte de simulacros donde se revisaban los protocolos de seguridad y logística.

“Con el objetivo de que lo que se hizo coincidiera con lo que resultó al final. Para el día 1 de julio fue más complejo porque todos los ojos estuvieron encima de nosotros, pero realmente no era tan factible engañar al sistema o algunas otras cosas. Había siempre auditores que hacían valoraciones y evaluaciones de la información que enviábamos y manejábamos. Otra parte importante de la seguridad es que los dispositivos que capturaban las actas para enviarlas con nosotros tenían un canal privado y seguro. Es decir, si alguien quería usar un celular específico, no resultaría porque había equipos con ciertos requisitos que tenían acceso a nuestra infraestructura”, comenta.

Y explica que el día de las elecciones el sitio web del INE, donde se publicaban los estimados de los resultados en tiempo real, tuvo una "demencial" concurrencia de más de cinco millones de visitas en un periodo no mayor a 24 horas, y el sitio jamás se vino abajo ni se vio comprometido, a pesar de que durante la jornada electoral —e incluso desde los simulacros— se detectaron muchos ataques informáticos, de los cuales ninguno fue efectivo.

“No pudieron entrar, pero nosotros sí pudimos saber de dónde venían (los ataques), de qué país, cuántos intentos hacían, qué querían hacer. Toda la secuencia era visible”. 

Durante el ejercicio, toda la información sensible era respaldada en tiempo real en un servidor externo, lo cual garantizaba que aun en la peor de las situaciones, habría un respaldo de la información con la seguridad suficiente para no comprometer el proceso entero.

Perspectiva a futuro

Aunque el CNS se dedica a atender el aspecto de la investigación científica en tanto centro de investigación, también ha orientado sus objetivos y planes de trabajo para encontrar la mejor manera de poner al alcance de un mayor espectro de agentes de la sociedad en general, los servicios y capacidades que el supercómputo ofrece, a través de la vinculación. Sobre todo para alcanzar objetivos a mediano plazo, como el tema de autosustentabilidad, que en un centro de supercómputo es costoso en términos de gastos operativos de mantenimiento, personal, luz, etcétera.

Incluso la colaboración con el sector energético es una apuesta estratégica que se contempla a futuro, además de ahondar en la incursión hacia el dominio del manejo masivo de datos o big data, que hoy es un tema crucial de actualidad, aun para el desarrollo de inteligencia artificial.

Pero así como han cambiado las capacidades de rendimiento y procesamiento del centro nacional, también lo han venido haciendo las formas de trabajar. Compartir información entre el vasto personal de investigación que compone el CNS es un tema relevante para Adolfo Martínez. En su opinión, el desarrollo de nuevas formas de trabajo a través de planes piloto para la conformación de sistemas de home office, en vista del potencial de conectividad de los tiempos en que vivimos, implica una revolución en la manera de interactuar entre nosotros.

“Y la otra parte es que el conocimiento de la gente ya se va unificando; se está compartiendo con todos y eso nos enriquece (...) Creo que en los últimos años se han consolidado los servicios que ofrecemos. Empezamos a tocar puertas y a hacer cosas diferentes, como tener una certificación que pueda garantizar la seguridad a nuestros clientes y que ellos puedan colaborar con nosotros. Y en cuanto hacia dónde vamos, estamos a punto de consolidar el CNS en todas las áreas que tenemos, dando un enfoque más fuerte al terreno del cómputo académico, con instituciones de educación superior y centros de investigación, para tratar de hacer investigación de supercómputo en supercómputo y con supercómputo”, concluye Miriam Torres.

 

 

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