¡Supercomputadoras en Cuba!

Computadoras que en apenas unos segundos puedan procesar terabytes de datos, modelar el análisis de la dinámica molecular y del genoma humano, informar acerca de los pronósticos del clima e incluso sobre la detección de fraudes bancarios y el diseño de productos comunes como pañales para bebé y automóviles, pudiera parecer algo lejano, de ciencia ficción, y completamente ajeno al escenario cubano. Sin embargo, existen, y nuestro país también ha dado pasos significativos en el desarrollo de estas tecnologías.

La supercomputación –tal y como explicó a Granma Karel Asael Barberena, especialista principal de la División de Infocomunicaciones de la Empresa de Tecnologías de la Información (ETI), de BioCubaFarma–, se usa frecuentemente para obtener una potencia de cómputo superior, que permita resolver problemas muy complejos de la ciencia, la ingeniería o el mundo de los finanzas.

En tal sentido, agregó, el término se usa para distinguir computadoras que poseen capacidades muy superiores del resto de los ordenadores. «O sea, son sistemas capaces de procesar un volumen masivo de datos a una velocidad imposible de alcanzar por una computadora de escritorio común en un tiempo razonable».

«Para que se entienda mejor, hay muchas ramas de la ciencia que no son posibles de estudiar mediante la experimentación, ya sea porque las pruebas en el terreno demandan grandes recursos o porque resultan muy peligrosas, y simular estos problemas científicos en una pc normal demandaría miles o millones de horas.

«La solución fue entonces unir equipos informáticos que trabajaran en paralelo, y juntar toda esa capacidad de procesamiento. Eso viene siendo en sí la computación de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés).

«Los enormes recursos que se generan a partir del uso del hpc pueden emplearse en el diseño de transbordadores espaciales hasta en nuevos medicamentos, además de la creación de efectos especiales de la producción cinematográfica y la predicción del valor de las acciones de una empresa, entre otros».   

En correspondencia, explicó Asael Barberena, uno de los sectores en que la supercomputación tiene en la actualidad más impacto mundial es el farmacéutico. Al principio, por ejemplo, solo se utilizaba para descubrir qué molécula podía servir para crear determinado fármaco, pero hoy día, la aplicación de esta tecnología permite escanear hasta mil millones de compuestos.

«Y esto ha ido en ascenso. Es muy probable que dentro de poco sea una práctica habitual que cualquier

medicamento aprobado por una agencia regulatoria tenga que pasar antes por una serie de programas que predigan todas las posibles interacciones cruzadas y desequilibrios en su liberación controlada, y así, no encontrar estos problemas en las últimas fases de la etapa de ensayos clínicos».

Hay que tener en cuenta, dijo, que el impacto combinado de los nuevos recursos y técnicas informáticas, además de la creciente avalancha de datos está transformando muchas de las áreas de investigación.

Cuba es consciente de esta realidad, expresó. «Desde hace tiempo nuestra industria biofarmacéutica se apoya en el uso de esta plataforma computacional, especialmente para el procesamiento de las informaciones. No obstante, ha sido en los últimos años que ha alcanzado un mayor desarrollo, tanto por la puesta en marcha de infraestructuras computacionales, que favorecen el desarrollo de estudios de modelación y simulación, como también por las sinergias que se han establecido entre la industria y la academia».

HPC-CUBA: UNA RED ABIERTA AL CONOCIMIENTO

A pesar de las limitaciones tecnológicas  que el país enfrenta debido al bloqueo económico, comercial y financiero del Gobierno de Estados Unidos, son varias las empresas y centros, como el Grupo Empresarial Geocuba, el Instituto de Meteorología, el Grupo de las Industrias Biotecnológica y Farmacéuticas (BioCubaFarma) y otros, que han logrado poner en funcionamiento pequeños clúster de hpc para dar solución a sus propias necesidades, como los proyectos que demandan grandes prestaciones de memoria y almacenamiento, refirió Héctor Cruz Enríquez, profesor titular y director de Informatización de la Universidad Central «Marta Abreu» de Las Villas (uclv), durante el evento Sigestic 2019, que se celebró recientemente.

Sin embargo, hasta hace muy poco no existía una infraestructura tecnológica que ofreciera este servicio de forma pública a los centros de investigación, empresas y universidades. Es entonces cuando surge el proyecto hpc-Cuba, precisó.

Se trata de una iniciativa conjunta entre el Consejo de Universidades Flamencas de Bélgica, la UCLV, la Universidad de Oriente, la Universidad de las Ciencias Informáticas y la ETI, con el propósito de crear una red académica de supercómputo, que permitiera disponer de una infraestructura distribuida de computación científica, accesible a todos los investigadores cubanos, sostuvo el profesor titular.

Hoy, afirmó, se encuentran enlazados los clústeres de la UCLV, Oriente y la ETI, y son muchos los investigadores de todo el país  que ya corren sus trabajos en los tres primeros clústeres disponibles de forma pública.

No obstante, aún queda mucho por hacer en función de lograr una mejor articulación de la red HPC-Cuba y que la comunidad científica nacional se interese más por las prestaciones de esta tecnología.

En tal sentido, Cruz Enríquez  expresó que hay que seguir trabajando en la accesibilidad a estos recursos. Para ello, agregó, se avanza en una propuesta lidereada por el Ministerio de Educación Superior, donde los especialistas y directivos de la Red Nacional Universitaria trabajan en un proyecto que permita interconectar varias redes y organizaciones académicas como BioCubaFarma, el Portal de la Red de Salud de Cuba (Infomed), la Red Cubana de la Ciencia y el Portal Cubarte (Centro de Referencia virtual de la cultura cubana), entre otros.

Por otra parte, es igual de imprescindible que los jóvenes investigadores cubanos continúen ampliando su conocimiento y cultura en el empleo de técnicas computacionales, así como que se trabaje en la gestión y uso eficiente de los soportes tecnológicos, a partir, sobre todo, de la capacitación, dijo el profesor de la UCLV.

EXPERIENCIAS EN EL USO DE LA SUPERCOMPUTACIÓN

La puesta en marcha de estas infraestructuras computacionales ha contribuido a alcanzar mejores resultados científicos, con tendencias en el uso de técnicas y herramientas de inteligencia artificial; de ello dan fe los mismos investigadores.

En la última década las investigaciones biomédicas han experimentado una revolución en la forma de abordar el estudio de las enfermedades y el desarrollo de los medicamentos, principalmente por la introducción de alta tecnología y grandes volúmenes de datos, aseveró Ricardo Bringas Pérez, jefe del Grupo de Bioinformática del Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB), durante el encuentro Sigestic 2019.

«No obstante, se nos presentaba una problemática: los métodos convencionales no funcionaban para el análisis de esas informaciones, por lo que era indispensable el desarrollo de nuevos métodos que pudieran, eficazmente, realizar ese procesamiento. A partir de entonces, la computación de alto rendimiento se ha convertido en protagonista en la industria farmacéutica».

Por ejemplo, hoy el laboratorio de Bioinformática del cigb utiliza las herramientas de hpc para descubrir, mejorar y estudiar determinados fármacos.

Las técnicas de modelación más empleadas incluyen tamizaje virtual, simulaciones de dinámica molecular y cálculos de energía de interacción, expusieron varios especialistas de este centro durante el evento referido.

En tal sentido, aseguraron, la supercomputación ha permitido aplicar estas técnicas a proyectos de alto impacto como el diseño de moduladores de la inflamación.

Asimismo, Karina García Martínez, investigadora del Centro de Inmunología Molecular, consideró como beneficioso el empleo del HPC en diferentes proyectos científicos, «específicamente en el desarrollo de nuevas moléculas, que sirven para el tratamiento del cáncer».

A partir del uso de estas tecnologías hemos podido disminuir los tiempos de cálculo considerablemente, de casi un mes a un día. Obtener estos resultados y con calidad, en plazos más cortos, influye positivamente en la posterior cadena de fase experimental, obtención biológica de estos productos y tratamiento, agregó García Martínez.

Ante tales experiencias, no queda duda de que la supercomputación en Cuba es una realidad cada vez más útil, aprovechar las herramientas que ofrece y extenderlas a otras áreas se dibuja como el reto de un país como el nuestro, que sigue apostando por la informatización y el desarrollo tecnológico de su sociedad.