Mapear el progreso de un tumor cerebral, prever el lugar donde va a ser afectado por un terremoto o diseñar medicamentos a contrarreloj son tareas que no se pueden ejecutar hoy en día con la capacidad humana tradicional. Para mantener este ritmo, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NFS) está inyectando fondos en la construcción de supercomputadoras. La idea no es solo poder empujar los límites de la ciencia, sino también asegurar una ventaja competitiva en el plano global.
¿Qué es lo que caracteriza a una computación «súper»?
A simple vista parece ciencia ficción, pero la lógica de una supercomputadora es algo puramente práctico. No es un gran cerebro electrónico independiente, es un gran sistema de procesadores habilitados y conectados entre sí que tienen un mismo programa, lo dividen y lo resuelven en paralelo. Trabajar en paralelo permite a varios de esos procesadores llegar a unos niveles de cálculo que superan todo tipo de escala conocida.
Dentro del mundo de la computación pesada, la velocidad se mide en FLOPS (operaciones de punto flotante por segundo). Para hacerse una idea de la magnitud del salto que han dado: en la década de 1970, las supercomputadoras más grandes alcanzaban cerca de los 160 megaflops. Hoy, los equipos que apoya la NSF trabajan en la escala de los petaflops. Esto es, son un millón de veces más rápidos y potentes que la computadora o el portátil más caro que podrías tener en tu mesa.
El abuelo de las máquinas modernas
Toda esta historia se inicia, como no podía ser de otra manera, en un instante muy claro. En el año 1977, el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas, financiado por la NSF, se puso a trabajar con una Cray-1, la primera supercomputadora en ser comercializada en el mundo.
Con tan solo 160 megaflops de velocidad (una cifra que actualmente supera con creces cualquier teléfono móvil de gama baja), supuso, en el momento en el que apareció, un auténtico estándar absoluto. La Cray-1 fue el bastón de apoyo de muchos de los científicos a la hora de realizar complejos pronósticos meteorológicos y estudiar dinámicas de fluidos.
Hoy en día, tal máquina pionera no realiza ya cálculos para prever tormentas, sino que descansa como pieza de colección permanente en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian.
Stampede: la máquina para prever el futuro
El impacto de esta potencia de fuego informática se hace evidente observando los equipos que ya están trabajando en el campo. Por ejemplo, la supercomputadora Stampede, ubicada en el Centro de Computación Avanzada de Texas, de la Universidad de Texas en Austin.
El mencionado equipo permite a los grupos de investigadores, entre otras cosas, crear variables ambientales y biológicas con una exactitud milimétrica. Con esta máquina, los científicos pueden ya ejecutar simulaciones pesadas para prever en qué lugares y momentos exactos podrían producirse futuros terremotos.
Asimismo, mediante Stampede, se pueden crear las bases necesarias para predecir cuántos podrían ascender los niveles del mar en las costas a causa del cambio climático y se pueden obtener predicciones sobre la velocidad con la que los tumores cerebrales podrían crecer, dando a los médicos un cierto margen de maniobra en la elección del tratamiento.
Resolver ecuaciones complejas a velocidades extremas tiene poco sentido si los científicos no pueden realmente interpretar los resultados. Por eso, las inversiones actuales también se dirigen, con fuerza, hacia la visualización de los datos y la estandarización del software.
Los recursos informáticos que financia la agencia hacen que las bases de datos incomprensibles puedan ser traducidas en modelos tridimensionales que permiten la interacción. Se pueden simular desde la velocidad del viento dentro de tormentas eléctricas severas hasta el flujo exacto de la circulación sanguínea humana.
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