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#ConRENATAharía: Red Colombiana de Computación Avanzada

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Por Claudia Berbeo

¡Hola queridos lectores de #ConRENATAharía!

Nuestro invitado para la conversación de este día es Carlos Jaime Barrios, ingeniero de sistemas, doctor en informática y actualmente, director del Centro de Súpercomputación y Cálculo Científico de la UIS, el cual está en proceso de convertirse en el Centro Colombiano de Computación Avanzada. También coordina a nivel latinoamericano el Sistema de Cómputo Avanzado para América Latina y el Caribe.

Carlos Jaime es un científico de la supercomputación, cuando inició su carrera con la tecnología, hace 20 años como estudiante de ingeniería de sistemas en la UIS, comenzó a trabajar con físicos que necesitaban hacer simulaciones en astrofísica. Luego, cuando hizo su maestría y su doctorado en Francia, trabajaba con gente que hacía investigación espacial, investigación en bioinformática, biopartículas en diferentes partes del mundo. Igualmente, cuando trabajó para la UNESCO, física teórica, tuvo personas de diferentes religiones musulmanes, indios, católicos, que trabajaban en torno a problemas de humanidad. Entonces fue construyendo una esperanza en que con ciencia y tecnología se pudo hacer un mundo mejor.

“La ciencia y la tecnología nos unen como seres humanos en torno al conocimiento científico al compartir recursos tecnológicos, en donde podemos colaborar, y en donde vemos personas de diferentes culturas, países, creencias religiosas que se unen para trabajar”.

Su convencimiento acerca de las posibilidades que brindan las tecnologías es total. Pero es precisamente en la diversidad de cultura, conocimientos y experiencias, en donde ve más oportunidades. “Tengo esperanza en la humanidad y en cómo el conocimiento, el arte y la ciencia contribuyen a la superviviencia de nuestro planeta”.

Quisimos preguntarle primero por la historia de este gran proyecto, ¿desde cuándo inicia?

“La UIS ha venido trabajando esto hace muchos años. En los años 90, cuando era estudiante de pregrado aquí en la UIS, ya existía UNIRED e interactuaba mucho con Venezuela, compartiendo recursos, documentos e información, con la Universidad de los Andes de Mérida, Universidad del Táchira, y las universidades de la frontera colombiana que hacen parte de Unired, desde allí inicia el trabajo, a nivel de redes. Muchos años después, la UIS decidió relanzar el Parque Tecnológico de Guatiguará y definió que debería existir una unidad transversal como soporte de cómputo avanzado a todas las otras unidades estratégicas del parque. En ese momento, yo trabajaba en un Centro de Supercómputo en Francia, y me contactaron para que viniera como consultor a ayudar a montar el proyecto. Luego vine por varios meses, el proyecto me gustó, y decidí volver al país.

Entramos a operar el 23 de abril de 2012, y en ese momento teníamos una relación muy fuerte con GEANT y con Red CLARA, porque la universidad, a raíz de sus patentes y de sus relaciones con la industria podría darse el lujo de tener grandes dimensiones de infraestructura, y como es una universidad pública, por supuesto la idea era poner eso al servicio del país. Esa infraestructura estuvo como hasta el 2014, al servicio del país, no solamente de la UIS, se conectaban a través de RENATA personas que estaban por ejemplo, en las redes de la Costa, en el Eje Cafetero, en Bogotá, para usar y compartir nuestros recursos.

Esto fue muy interesante porque se comenzó algo colaborativo y también comenzamos a trabajar con RedCLARA. Iniciamos proyectos de un impacto fuertísimo, por ejemplo, se analizó el genoma del café que se secuenció, se analizaron los datos en colaboración con la red del eje cafetero, se hicieron trabajos en clima a nivel latinoamericano, se usaron datos de Brasil, usando nuestra infraestructura, la de México, de Costa Rica, la de Perú y la de Brasil, y se hicieron modelos iniciales para eventos extremos como inundaciones, para toda Latinoamérica. También soportamos la simulación de una serie de simulaciones de tsunami que se hicieron sobre el pacífico.

Actualmente estamos apoyando el proyecto LAGO, en el cual estamos analizando datos, junto con 9 Centros de Supercómputo de América Latina y 2 en España, de más de 200 detectores de rayos cósmicos que están desde Nuevo México hasta la Patagonia.

Y bueno, tenemos el interés de generar sobre RENATA una red colombiana de cómputo avanzado para que los investigadores puedan tener esos recursos y poder coordinar actividades para que la gente desarrolle competencias”.

¿Cómo se está utilizando actualmente la unidad de supercómputo?

“Tenemos 96 proyectos académicos, aquí está el listado. Hay otros proyectos que se hacen con la industria, que no son públicos, la mayoría son con la industria petrolera, otros con la parte de data analítica. No solamente usan los recursos de cómputo sino el conocimiento que nosotros tenemos y eso también es importante. En este momento estamos en el proyecto de renovar completamente, porque ya la infraestructura que tenemos es vieja, 7 años, eso en tecnología es viejo. Estamos entonces en ese proceso.

Estamos generando una cantidad increíble de datos, tantos que no los podemos almacenar, sobre todo los datos biológicos. Tenemos más de 400 usuarios de la región y de otras partes del país, de Bogotá, Antioquia, Caldas, Valle del Cauca, Nariño, Bolívar, Atlántico, Magdalena, también usuarios de México, Brasil, Venezuela, Costa Rica.

 Decidimos apostarle a algo que en su momento era muy raro, el uso de tarjetas gráficas para calcular las GPU, lo cual nos valió un reconocimiento internacional muy importante, colaboramos con Hewlett Packard y NVIDIA para hacer ese diseño. Solamente hay dos máquinas en el mundo como la que tenemos nosotros, la nuestra y otra en Japón, la tiene un grupo de modelamiento sobre terremotos y actividad catastrófica en el Pacífico.

Nosotros tenemos una parte comercial que es cerrada. Hemos hecho temas increíbles con la industria farmacéutica, pero eso se vende. Hemos sacado 3 patentes, en donde tenemos la autoría intelectual pero la Universidad las vendió porque no podemos comercializarlas, porque además son cosas demasiado especializadas que van más allá de lo que nosotros hacemos.

Muchas de las personas en Colombia que trabajan en supercómputo, han sido estudiantes nuestros de pregrado o de postgrados, o gente de otras universidades que han querido venir a aprender con nosotros un par de meses. El staff principal que tiene Bios es gente que ha sido formada por nosotros. La gente que está en la Universidad de los Andes, la Universidad Nacional, EAFIT, la Universidad de Antioquia, la Universidad de Medellín, en las Fuerzas Militares, han sido formada por nosotros. Todo el staff que hace soporte de HPC para algunas compañías de Data Analytics y bancos que están en Bogotá, son egresados nuestros. La gente que maneja los datacenters de Ecopetrol, es gente egresada y que trabajó con nosotros. Esto es bien bonito”.

¿Qué fortaleza le aporta RENATA al laboratorio de supercómputo?

“La comunicación entre los diferentes centros es primordial. Cuando yo estaba en Europa trabajé con dos proyectos en donde la comunicación se manejaba a través de este tipo de redes como RENATA. Esa comunicación era exclusiva entre los centros para generar autonomía tecnológica y conocimiento. Esto significa que el científico tiene plena confianza de que sus datos van a ir al sitio en donde se deben procesar y los va a tener de vuelta con una altísima calidad. 

En ese momento GEANT, lo menos que ofrecía son 100 Gbps a instituciones académicas, en México logramos que la comunicación que hay entre las centros de redes de supercómputo, vaya a estar en 10 Gbps. La red no solo da estabilidad sino que permite que se haga una verdadera colaboración física.

Yo comparo estas redes como los trenes de Estados Unidos en el siglo XIX, que fue lo que permitieron que el país se desarrollara. Nosotros necesitamos esto a nivel de comunicaciones. Sí es muy importante que una red avanzada exista y que sea académica. Súper importante la existencia de la comunicación entre instituciones académica y científica, y que se diferencian completamente de la red que usan las empresas.

¿Cómo interactúa el laboratorio de súper cómputo con la red académica?

“Para proyectos de interés regional, sin ánimo de lucro y otro tipo de condiciones, y que tengan una participación realmente regional, pueden acceder a los recursos, de forma segura, confiable, calidad de servicio estable y mucho mejor que la red comercial.

Por ejemplo, cuando analizamos datos genómicos, implica una ética biológica importante y requiere que los datos sean seguros, igual que los datos sísmicos, son temas de conocimiento que estaría muy mal si no se protegieran.

Es también importante que los investigadores se identifiquen a través de la red como pasa, por ejemplo, con Eduroam en otras partes del mundo, a través del cual pueden acceder a los diferentes recursos. Esto implica que le hago un reconocimiento social al investigador, confío en él, tiene su identidad federada, y puede acceder a esos recursos que yo comparto y colaboro, a través de la red”.

¿En qué se diferencia este laboratorio de Bios?

“Bios es el Centro de Bioinformática y Biología Computacional, esa temática es su fin principal. Nosotros hacemos supercómputo. Así como aportamos desde el punto de vista tecnológico, de infraestructura y de conocimiento para bioinformática, también lo hacemos para el petróleo, para física, para matemática, para otras áreas también. Es como si comparamos el IDEAM con un CERN o con RENATA. Se pueden complementar en algunas cosas pero son entidades diferentes. 

La idea nuestra es soportar la actividad, no solamente de Bios, sino de todos los centros. Colombia necesita Bios, hay una riqueza en biodiversidad impresionante”.

¿Cuáles son los pasos a seguir?

“Cuando creamos la Unidad aquí en la UIS, teníamos claro que no podría seguir siendo solo de la Universidad para ser sostenible, porque tener un centro de supercómputo es muy costoso. De hecho, cuando compramos la infraestructura, muchas universidades se animaron, pero cuando vieron cuanto costaba se echaron para atrás, costó dos millones de dólares en ese momento.

En ningún lugar del mundo hay un instituto de HPC (High performance Computing o Computación de Alto Rendimiento) que sea completamente privado, siempre hay un brazo del Gobierno. Se planteó que el Centro tenga que pasar, en algún momento a manos del Estado.

Hemos venido trabajando con el Ministerio TIC y ellos se han dado cuenta de la necesidad de que este patrimonio que tiene el país, con este Centro de la UIS, pase a la nación oficialmente, con todo lo que implica. Se hizo un proceso y, el 31 de mayo del año pasado, se firmó un primer acuerdo para crear el Centro entre el MinTIC, la UIS y la Universidad de los Andes. Eso implicaba dar una serie de pasos como el Ministerio de Hacienda, pues al pasar a ser un centro colombiano creado, pues afecta el presupuesto de la nación, y bueno, coincidió con elecciones entonces los procesos han sido muy lentos. Estamos pendientes de un Decreto de Presidencia para que se pueda generar el Centro antes de que haya cambio de Gobierno.

Queremos que este Centro Colombiano de Computación Avanzada soporte todos las actividades de los institutos que hay en Colombia que requieran cómputo de alto rendimiento, garantizar una autonomía tecnológica que el país la requiere, y poder generar competencias.

Por ejemplo, dentro de los proyectos que se plantearon para el Centro está la creación de la red colombiana de computación avanzada, que tiene que ser con RENATA. Lo mismo se hizo en Brasil, en México y en Argentina.

También queremos ver cómo generamos diversidad tecnológica, somos muy dados a utilizar tecnología creada en Estados Unidos y no es muy buena idea casarse solo con empresas norteamericanas. Queremos hacer vigilancia tecnológica para proyectar como país y tener tecnología europea o asiática, pero de manera coordinada. Con el equipo de gente que ha estado trabajando en el centro, podemos generar este tipo de comunidad para no dar pasos a ciegas. En otros países, este tipo de Centros plantean hojas de ruta para el país”.

¿Qué software corre en la unidad de supercómputo, herramientas de programación, base de datos, rutinas matemáticas, qué tipo de cálculos se hacen?

“Hay dos tipos de cosas. La parte de fábrica, que es lo que permite que opere la infraestructura, está casi toda basada en software libre, software hecho por nosotros, por ejemplo, el sistema operativo es en Linux. Y en la parte de servicios hay varios, desde software comercial licenciado que usa la gente de petróleos hasta software que se usa para investigación. El 60% del software que utilizamos es desarrollado por nosotros o en colaboración con nosotros. Lo que hacemos son cosas que se especializan en cómputo científico, simulaciones climáticas, base de datos, inteligencia artificial, visualizaciones. Tenemos toda una gama acorde con los diferentes usuarios que tenemos.  

La mayoría de científicos usa software libre y lo soportamos. Los industriales usan software que es licenciado, privado. Tenemos diferentes niveles, un nivel de fábrica para que las cosas operen, otro para que la gente desarrolle y otro que ya son las aplicaciones que usan los diferentes usuarios. 

El staff del Centro es de unas 10 personas para operación. Pero, para los proyectos, hemos tenido contratado hasta 90 personas. Todo depende de los proyectos”.

¿Nos puede comentar acerca de resultados científicos logrados en el laboratorio?

“Tenemos una serie de patentes ligadas a la parte farmacéutica, precisamente para poder ayudar a los mexicanos a detectar muy rápido el H1N1, cuando las personas se bajen de un avión, con una muestra de saliva, se sacan unas trazas y en menos de un minuto se da el resultado. Nos ganamos un premio el año pasado en México como la investigación más importante de informática aplicada realizada en el continente. Aquí en Colombia no se hizo mucho ruido pero en México nos quieren mucho por esto, el Presidente de México fue el que nos entregó el premio.

Tenemos otro, por ejemplo, en infraestructura, encontramos una manera en la cual podemos aprovechar mucho mejor el uso de unos dispositivos electrónicos para acelerar los cálculos. Esto también significó una serie de premios interesantes.

Están también todos los desarrollos que se han hecho para la industria petrolera. Ayudamos a mejorar un algoritmo para hacer análisis a las señales sísmicas, esto nos valió un reconocimiento muy importante de Ecopetrol. 

Una función muy importante de las redes académicas es que la gente conozca qué es lo que se hace. Nosotros como científicos, lamentablemente, somos muy malos divulgando lo que hacemos, porque usamos palabras que la gente no entiende o simplemente porque esperamos que el reconocimiento nos lo den los pares.

Nosotros no podemos pensar como país que la red avanzada se va a auto sostener, eso no es cierto. El Estado colombiano, así como mantiene sus carreteras, debe mantener la red de conectividad avanzada, porque eso es lo que da ganancia tanto comercial como social, a largo plazo”.

¿Qué harías con RENATA?

“Me ha gustado que RENATA se “refundó”. Se debe mantener integrada con las redes mundiales. La tecnología no es una cuestión de países, es un tema global. RENATA no debería verse preocupada por su sostenibilidad, sino por el impacto que pueda generar en la sociedad y en la construcción de comunidades académicas.

Yo comparo a RENATA como con un sistema nervioso del país, necesita conectar a la gente de diferentes comunidades académicas que nos permitan pensar en los problemas, no solamente de la comarca, sino problemas regionales y de impacto nacional e internacional también.

Se necesitan mejores recursos que puedan soportar la red. Que haya una confianza y diferencia en la calidad de servicio, y que se genere conocimiento que tenga victorias tempranas. Que RENATA sea esa red tecnológica avanzada que el país necesita. Hacer ciencia y tecnología genera autonomía de país”.  

Y dado que hemos hablado sobre la importancia de la divulgación, Carlos Jaime nos pide “la cuña” sobre dos eventos que quiere compartir:

“En TICAL vamos a tener una jornada completa con RedCLARA para cómputo avanzado, lo vamos a manejar con SCALAC, Servicio de Cómputo Avanzado para América Latina y el Caribe, y con la Red de Colaboración de Europa y América Latina. 

Adicionalmente, Colombia es sede este año de la Conferencia Latinoamericana de Alto Rendimiento, que se realizará del 26 al 28 de septiembre, en Bucaramanga. Investigadores e industria de todo el continente. Más allá de las conferencias, la gente aprovecha para reunirse y proponer nuevos proyectos, esto es la fortaleza más grande esta conferencia. Encuentran aquí más información: http://www.ccarla.org/”.

¡Qué excelente oportunidad la de conversar con Carlos Jaime Barrios! un duro en el tema tecnológico, en la realización de proyectos con la industria, en la generación de competencias. Lo bueno de este artículo es que habla de sueños realizados, de resultados y proyectos terminados. Así es comunidad, ¡sí se puede investigar en Colombia!

Aprovechamos la oportunidad también para otra cuña: invitamos a toda la comunidad académica y científica de Colombia, a enviarnos sus escritos para publicar en el blog RENATA. Los invitamos a participar en nuestro blog de investigación y educación.

Pueden compartir sus proyectos, sus experiencias y anécdotas, sus opiniones, sus ideas, pero todo enmarcado en el quehacer académico y de investigación. El post no debe tener más de 3 cuartillas de extensión, en letra Arial 12.

¡Adelante, comunidad! ¡A visibilizarnos y compartir nuestras opiniones!

Y ustedes amigos, gracias por leernos, ¡hasta un nuevo #ConRENATAharía!

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