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Imagínese un computador que funcione con un procesador 1.000 veces más potente y una memoria mucho más amplia que la de uno de escritorio. Que permita descargar archivos extremadamente pesados en cuestión de segundos y que los deje reproducir sin ralentizar el equipo. Este tipo de máquinas, conocidas como supercomputadores, fueron creados en la década de los 70 por Seymour Cray para la compañía Control Data Corporation (CDC) y son populares por ser de alto rendimiento, extremadamente potentes y capaces de realizar tareas de cálculo a velocidades sorprendentes.
Desde hace un tiempo varias universidades del mundo se han estado preparando para poder manejarlos. Entre ellas hay una colombiana: la Universidad Eafit, en Medellín. Desde 2012 tiene en sus instalaciones uno de estos artefactos que sirvió de herramienta para que hace poco cinco estudiantes de ingeniería clasificaran a la final de una de las competencias de supercómputo más importantes del mundo: el ASC19 Student Supercomputer Challenge, que se llevará a cabo en Dalian (China) entre el 21 y el 25 de abril.
Para lograrlo, los jóvenes de la Eafit solucionaron una serie de retos relacionados con simulaciones de clima, análisis de grandes cadenas de ADN y superresolución de imágenes (similar a cuando en series de televisión hacen mucho zoom en una imagen y se sigue viendo perfecta). Los estudiantes optimizaron aplicaciones que se encargan de resolverlos en un día, cuando un computador normal podría llegar a tardar meses, años o hasta siglos.
“Comenzamos con un etapa preliminar con una serie de retos que teníamos que optimizar en los equipos del supercomputador de Eafit, que actualmente ocupa el puesto 11 de las máquinas con mayor capacidad de cómputo de Latinoamérica. La idea era que trabajáramos en esas aplicaciones e hiciéramos un documento describiendo cómo fue el proceso, qué fue lo que hicimos, qué técnicas utilizamos, por qué pensábamos que una técnica funcionaba mejor que otra. Teníamos que apuntar los resultados de esas aplicaciones”, relata Sebastián Patiño Barrientos, estudiante de ingeniería de sistemas.
El día en que les confirmaron que habían quedado entre las 20 mejores universidades de las 300 que participaron, asegura, fue inolvidable para ellos. Revisaron una y otra vez el correo para cerciorarse de que estuviera correcto. No podían creer que fuesen la única universidad de América que continuaba en el concurso. “Seguir en competencia es muy valioso, dejamos en el camino universidades como la de Texas, que tiene uno de los centros de cómputo más grande de Estados Unidos”, cuenta Juan Guillermo Lalinde, profesor que acompañará al grupo en China.
Ahora, en el país asiático, deberán medir sus habilidades para programar en supercomputadores. Los estudiantes deberán diseñar la máquina, podrán escoger los servidores que quieran, pero el equipo deberá funcionar máximo con tres kilovatios y ser lo más eficiente posible. La primera prueba es un benchmark, que se utiliza para medir cuál es la capacidad máxima de la máquina. Otro reto es la ejecución de simulaciones.
“La idea es ajustar el software de una aplicación, en este caso es de biología y una moderación del clima, y poder terminar la ejecución del programa lo más rápido posible. Es decir, poder analizar los datos de la manera más eficiente posible”, señala el profesor.
También deberán optimizar una aplicación que se llama superescalado de imagen, utilizando técnicas de inteligencia artificial. Básicamente consiste en tomar una imagen de alta resolución, aplicarle un algoritmo para generarla de baja, y el resultado que logren los estudiantes será comparado con la imagen original. Lalinde explica que, aunque hay unos límites de tiempo, el concurso no se basa en quién termine más rápido. La idea es generar la imagen de mejor calidad dentro de un lapso específico.
Sin embargo, Lalinde confiesa que el equipo colombiano presenta algunas desventajas frente a los asiáticos. Por ejemplo, con el apoyo de proveedores locales ellos pueden conseguir más tarjetas aceleradoras, mientras que los estudiantes de la Eafit solo van a tener las que el concurso les entregue. Las universidades asiáticas también tienen acceso a los servidores del concurso, algo que los dirigidos por Lalinde solo podrán hacer hasta mañana. Y, además, contaron con un evento de preparación que se hizo en China, “obviamente no podíamos viajar para participar”, dice.
A pesar de estas desventajas, el equipo de Eafit viene preparándose desde enero y ha trabajado con el apoyo del Centro de Computación Científica Apolo. Lalinde resalta que, sin importar el resultado, ser la única universidad de América y estar seleccionada, de 300 instituciones, entre las 20 mejores en supercómputo, demuestra algo esencial: la gran capacidad de estos jóvenes colombianos que ahora están en las grandes ligas de la computación.