Supercomputación, ¿para qué?

La supercomputación o computación de altas prestaciones (High Performance Computing -HPC- en Ingles) utiliza computadoras de altas prestaciones y  gran potencia para realizar operaciones matemáticas que de otro modo serían muy pesadas (o imposibles) de ejecutar. A finales de Noviembre se actualizó la lista de los ordenadores más potentes del mundo (top500.org) que es una referencia en el campo de la supercomputación. Cogamos de esta lista como ejemplo el supercomputador Teide instalado en la Islas Canarias y analizemos sus características: vemos que ocupa el puesto 138 de la lista y tiene una capacidad de 340 TFlops, es decir puede realizar 340.000.000.000.000 operaciones por segundo. Para entender mejor este número, cojamos el Camp Nou y llenémoslo de personas (cabrían 98.787 personas). Si a cada una de ellas le damos una calculadora, y suponemos que pueden realizar una operación por segundo, ¡¡¡necesitarían de 110 años para realizar el mismo número de operaciones que realiza el Teide en 1 segundo!!! En este ejemplo creemos que se aprecia claramente la potencia de este tipo de infraestructuras, pero si lo comparáramos con el ordenador que esta en el número 1 de la lista top500 Tianhe-2 (MilkyWay-2) las personas del Camp Nou necesitarían 17.000 años, y si lo comparamos con infraestructuras más modestas como la nuestra, el cluster Arina, en este caso se necesitarían 3 años para realizar el número de operaciones que puede hacer Arina por segundo.

Vista la gran capacidad de cálculo de estas herramientas, a muchas personas le surge la pregunta, ¿para qué toda ésta potencia? Para ello, la organización sin animo de lucro norteamericana  “Council on Competitiveness” ha elaborado un vídeo para enseñar y promover las bondades del HPC.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=brwSYZQM5hc#t=57[/youtube]

En el video, en modo general se muestran las aplicaciones más espectaculares que pudiera tener el HPC:

• Programa Espacial y Aeronáutico: Aerodinámica, ventilación de las cabinas, desarrollo de los motores/propulsores …
• Industria del gas y petroleo: estudio de las propiedades geológicas del suelo para abaratar la explotación
• Desarrollo de energías renovables
• Automoción: Desarrollo de motores más eficientes, reducción de contaminación, seguridad, propiedades de materiales, confort del pasajero,  …
• Desarrollo de productos de uso cotidiano: mejoras de diseño (para ahorrar espacio, estética …), agilizar los tiempos para lanzar nuevos productos al mercado
• Estudio de fenómenos naturales para comprenderlos mejor y reducir sus posibles daños.
• Rendimiento deportivo
• Industria del entretenimiento: Animaciones y efectos especiales más realistas/espectaculares.
• Medicina: Desarrollo de nuevos tratamientos, prever la evolución de epidemias, nuevos fármacos …

Resumiendo, en el vídeo promocional se subraya la importancia del HPC, terminando con la frase  “High performance computing means High performance business and High Performance Lifes” es decir, la computación de Altas prestaciones significa negocio de altas prestaciones y vida de altas prestaciones. Con palabras más sencillas podríamos decir que es una potente herramienta para conseguir una vida mejor para las personas.

Como hemos visto, en este vídeo se muestran algunas de las aplicaciones más espectaculares del HPC, y relacionadas con éstas, en un evento reciente de HPC se subrayó varias veces el impulso que Japón había dado al HPC a raíz del terremoto de Tohoku y el tsunami que este causó en Marzo del 2011. En el evento se mostraron varios vídeos espectaculares mostrando los resultados de varios trabajos realizado en el supercomputador K (que fue el primero de la lista top500 justo varios meses después del terremoto/tsunami, Noviembre del 2011). Unos estudios se centraban  en analizar el impacto del tsunami en la costa japonesa para en un futuro poder reducir las destrucción que otra ola similar pudiera causar, y  otros modelizaban/simulaban el proceso de evacuación de la población y posibles mejoras de los protocolos para también reducir las consecuencias de fenómenos naturales parecidos.

En el servicio de HPC del que dispone la UPV/EHU se realizan algunos proyectos pueden tener similitudes con los arriba mencionados, pero mayoritariamente, los investigadores de la UPV/EHU utilizan el HPC para investigación básica, y no tan aplicada como muchos de los ejemplos anteriores. En próximos posts intentaremos mostrar que es lo que hacen los usuarios de HPC de nuestro servicio.

¹ The Council on Competitiveness: Es una entidad Norteamericana fundada en  1986. Es una organización no gubernamental y no partidista, que impulsa la competitividad América. Sus miembros son ejecutivos de varias empresas, rectores de universidad, directores de laboratorios nacionales … y su principal objetivo es impulsar la competitividad americana.