Abacus, la supercomputadora más importante en América Latina, es ahora una realidad y se encuentra en México.

Sus características sorprenden: posee una capacidad similar a la que tendrían 25 mil computadoras portátiles operando al mismo tiempo; es decir, puede almacenar 6 mil veces todos los libros (220 mil volúmenes) que se encuentran en la Biblioteca de México José Vasconcelos y transferir, en un parpadeo, el contenido equivalente a 13 discos en formato devedé.

Se trata de una nueva herramienta para impulsar programas de investigación científica especializados de alto nivel en el país. Uno de sus proyectos más relevantes, que se encuentra ya en marcha, es conseguir por vez primera un modelo fiel de los procesos neuronales del cerebro.

Abacus comenzó a operar hace dos años en el Laboratorio de Matemáticas Aplicadas y Cómputo de Alto Rendimiento Cinvestav-EdoMex, que será inaugurado formalmente en algunas semanas por el presidente Enrique Peña Nieto.

Su política de uso también la hace muy importante, porque dará acceso a gran poder de cómputo a especialistas de todo el país que trabajen en investigaciones de resonancia nacional y mundial, mediante la postulación de proyectos de investigación en convocatorias nacionales semestrales.

A la fecha, son más de 70 proyectos los que han utilizado a Abacus.

En 2011, el gobierno federal lanzó la convocatoria abierta para buscar propuestas que aumentaran la infraestructura científico-tecnológica de México, por conducto del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través de su fondo mixto, en colaboración con el gobierno del estado de México.

El Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) ganó con un proyecto elaborado por especialistas de su departamento de matemáticas, encabezados por el doctor Isidoro Gitler.

El sueño en ese momento era construir una “casa para los matemáticos”, cuya parte medular sería una supercomputadora capaz de solucionar problemas complejos, con certeza y velocidad.

Luego de seis años, la realidad supera ahora las expectativas, explica Gitler en entrevista con La Jornada. Abacus tiene una capacidad de cómputo que excede los 400 teraflops, equivalentes a 400 millones de millones de operaciones aritméticas por segundo, con una capacidad de almacenamiento de 1.3 petabytes (un petabyte equivale a 10 a la 15 bytes), y procesadores de una velocidad de 40 gigabits por segundo.

Con esa máquina, destaca el matemático, México entra de lleno a la investigación científica y tecnológica de alto nivel internacional, para participar en temas de salud, energía, genómica, evaluación de seguridad nuclear, comunidades microbianas, dinámica de fluidos y sus aplicaciones en ciencia e ingeniería, diversidad biomolecular, farmacología, polímeros e inclusive fenómenos financieros y sociales.

Además, se ha promovido la participación del país en investigaciones globales relacionadas con eventos climatológicos extremos.

Por ejemplo, añade, “la tecnología actual ha permitido tener corazones artificiales a partir de modelos matemáticos bastante precisos; en la actualidad el gran reto es hacer lo mismo con el cerebro. En Abacus hay especialistas que ya trabajan en el estudio de las redes neuronales”.

Un trabajo de 150 años reducido a días

Esta supercomputadora es el proyecto tecnológico más ambicioso que se ha llevado a cabo en nuestro país en los recientes 30 años. Contó con una inversión inicial de 130 millones de pesos. Baste imaginar que el trabajo que una computadora normal podría realizar durante 150 años sin apagarla, haciendo una única tarea, se puede reducir a semanas o días con Abacus, que además tiene la capacidad para soportar el funcionamiento de varios programas a la vez, todos de libre acceso.

Si bien México ya ha tenido experiencia en supercómputo –por ejemplo en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y en el propio Cinvestav–, Gitler narra que ésta había quedado relegada, respecto del avance tecnológico, pues “los equipos de trabajo no tenían una herramienta a la altura de lo que el talento científico hace en México. Cuando se instalaban las supercomputadoras no estaban dedicadas plenamente a proyectos de gran impacto o estaban atomizadas y su acceso era limitado.

“Nuestro objetivo principal es tener trabajando simultáneamente a investigadores, programadores, científicos de varias áreas y, posiblemente en algún momento, a especialistas de la industria, para lograr un verdadero cambio en el ámbito científico nacional. Hay que entender lo que viene en el futuro. Abacus es el sueño de muchos, no el fin, sino apenas la punta de un iceberg que nos pondrá en la vanguardia tecnológica para cerrar la brecha que nos separa de naciones europeas, asiáticas o de Estados Unidos.

“Imagino un panorama en que las universidades comiencen a tener supercomputadoras de 100 teraflops, para que los jóvenes, desde sus carreras, o antes, vayan entrando a este mundo. Esa es la estrategia nacional que es urgente consolidar.

“México requiere crear una plataforma muy bien pensada de supercómputo a escala nacional, pero tiene que ir totalmente en mancuerna con una red de carreteras informáticas robustas, que conecte a todos los centros generadores de conocimiento y tecnología, a las escuelas por delante. Ese es el siguiente paso”, concluye el matemático.

Geometría, matemáticas y arte

Por Mónica Mateos-Vega

La supercomputadora Abacus se aloja en un edificio que diseñó el escultor Sebastián, construido a 2 mil 500 metros de altura, en medio del bosque de La Marquesa, en el estado de México.

Geometría, matemáticas y arte se conjugan en el inmueble de siete pisos, revestido de metal color plata, el cual contrasta con el verde de los oyameles, cedros y encinos.
Ahí es la sede del nuevo Laboratorio de Matemáticas Aplicadas y Cómputo de Alto Rendimiento del Cinvestav-EdoMex, en un área que abarca 6 mil metros cuadrados, el cual se inaugurá en algunas semanas, concebido también como centro educativo que busca convocar sobre todo a jóvenes para que aprendan las posibilidades de la computación de alta capacidad.

El edificio que Sebastián tituló Cuántica: simetría 5 recubre, sin tocarla, una estructura más pequeña de concreto, de lo que fue el centro de capacitación de la empresa Nestlé, concebido como búnker para las computadoras de esa compañía, que donó el predio y las instalaciones al estado de México.

Dentro de ese lugar, tras un cubo de cristal, está Abacus, que a la vista está formada sólo por varias filas de gabinetes negros, la misma arquitectura, eficiencia y tecnología de la supercomputadora Pleiades que utiliza la NASA, pues se trata de la misma empresa fabricante, la SGI (Silicon Graphics International), con procesadores de última generación.

Su equipo de enfriamiento la convierte, además, en una de las computadoras con menor huella ecológica en el mundo, pues utiliza un sistema de distribución de agua, fría gracias al clima exterior, que mantiene la temperatura adecuada entre menos 18 y 21 grados centígrados.

El doctor en matemáticas Isidoro Gitler, quien encabeza al grupo de especialistas del Cinvestav que impulsó la creación de Abacus, señala que en la actualidad, a escala internacional, “el reto no es quién construye la computadora más potente, sino quien hace una máquina cuyo consumo energético esté acotado y se pueda mantener, pues las supercomputadoras que tienen países como Japón o Europa, con gran capacidad, gastan la misma energía que una ciudad, con restricciones para crecer. Una más grande requeriría plantas nucleares para operar.

“En México, en este momento, tenemos todas las condiciones para hacer crecer a Abacus y mantenerla, de manera ecológica y sin que sea costoso. El gasto de mantenimiento es ahora poco, comparado con otras de su tipo.

“El Laboratorio de Matemática Aplicada propone una visión a futuro, pero sin olvidar de dónde venimos; es decir, siempre enfocados en tener la inquietud por calcular cosas y entender las leyes de la naturaleza; ése es también el espíritu del nombre de nuestra supercomputadora Abacus.”