Mateo Valero

Se ha convertido ya en una pieza imprescindible de la investigación. El supercomputador MareNostrum del Barcelona Supercomputing Center-CNS es uno de los grandes protagonistas de la ciencia actual. Su director, Mateo Valero, explica a El Cultural el incremento del potencial de cálculo y su futuro en el proyecto MareIncognito.

La dinámica de proteínas, los mecanismos de regulación genética, predicción de la calidad del aire, el impacto del cambio climático o simulaciones de biomecánica y de física cuántica son algunos de los proyectos que pasan por el despacho de Mateo Valero (Alfamén, Zaragoza, 1952). Sus áreas de trabajo se reparten en Ciencias de la Vida y Biomedicina, Química y Ciencias de los Materiales, Física e Ingeniería y Ciencias de la Tierra, Astronomía y Espacio. Pocas son las áreas científicas que escapan al cálculo del MareNostrum.

-¿Cuál es la situación de la supercomputación en España? ¿Cómo ha contribuído la creación del MareNostrum a su desarrollo?
-Hoy en día la situación es, lógicamente, mejor que la de hace cuatro años, cuando el MareNostrum aún no existía. Gracias a su implantación, a la actualización que se hizo en 2006, a la creación de la Red Española de Supercomputación (RES) en 2007 y a la implantación de máquinas en algunas ciudades españolas, los investigadores tienen más potencia de cálculo, un hecho que también ha beneficiado a las empresas.

-¿Puede crecer la potencia de cálculo de los supercomputadores? ¿Hasta dónde estaríamos preparados tecnológicamente?
-En líneas generales, los supercomputadores están aumentando cada vez más su velocidad. Por ejemplo, el supercomputador clasificado en el primer lugar de la lista TOP500 de junio de 2008 es más del doble de rápido que el número uno de la misma lista de noviembre de 2007. Esto quiere decir que, en seis meses, la velocidad del primer superordenador, el denominado Roadrunner, ha multiplicado por más de dos la del primer clasificado en noviembre de 2007, el Blue Gene. Por cierto, el Roadrunner basa su gran potencia en el uso de procesadores Cell, que son los que lleva la Playstation 3. Precisamente, en el BSC fuimos los primeros en proponer, hace tres años, construir este tipo de máquinas, a pesar de que nos encontramos con científicos que no estaban muy convencidos. Esta tendencia en el incremento de la potencia de cálculo de los supercomputadores va a continuar, de forma que en pocos años podremos tener máquinas que sean 1.000 veces más potentes que las actuales. Por otro lado, en cuanto al MareNostrum, tal y como he dicho, hicimos una actualización en 2006 y multiplicamos por dos su potencia. Actualmente, estamos trabajando en el proyecto MareIncognito, que nos permite investigar en el superordenador que podríamos tener de aquí a dos años y medio y que puede aumentar por 100 la potencia del actual. Hoy en día, hablamos ya de Petaflops (1015) a la hora de referirnos a la potencia de cálculo de los supercomputadores, pero en poco tiempo estaremos en disposición de hablar de exaflops (1018).

-¿Puede el supercomputador trabajar en varias investigaciones a la vez?
-Un supercomputador sí que puede trabajar en varios proyectos a la vez. De hecho, el MareNostrum tiene más de 10.000 procesadores, pero hay pocos programas que, cuando se ejecutan, los utilicen todos simultáneamente. En este sentido, en cada momento, hay un número de programas diferentes que comparten el MareNostrum y que se están ejecutando al mismo tiempo.

-¿Cómo lo hacen?
-Bueno, existe un software que asigna los procesadores a las diferentes aplicaciones dinámicamente, de forma que se intenta optimizar el uso de las CPUs, es decir, que estén el máximo tiempo posible ocupadas para obtener el máximo rendimiento.

-¿Qué grado de exactitud tiene sus trabajos de simulación?
-Los supercomputadores ejecutan programas que han escrito los expertos en aplicaciones. La exactitud de la simulación es la de los modelos de los expertos. Lo que está claro es que, al aumentar la capacidad de cálculo, le damos un instrumento al científico para que haga cosas que antes no podía hacer o para que obtenga resultados en sus simulaciones más precisos que los que conseguía antes. Por ejemplo, la precisión que obtenemos actualmente en la predicción de calidad del aire de ciudades como Barcelona y Madrid es mayor que la que teníamos antes. ¿Por qué? Porque ahora podemos trabajar con una malla de un kilómetro de resolución. Son necesarios muchos más cálculos pero se obtiene una mayor precisión.

Almacenar, producir y transmitir
-¿Le gusta el rumbo actual de la informática?
-La informática se aplica prácticamente a cualquier actividad humana. Actualmente, los ordenadores son más potentes y permiten almacenar, producir y transmitir más información. En este sentido, la informática es clave para nuestra sociedad, por lo que puedo decirle que me gusta el rumbo que ha tomado.

-¿De qué forma cree que ha influido, o cambiado, las costumbres del ser humano?
-Creo que la informática es la ciencia que más ha influido en el avance de la humanidad y que, por lo tanto, más ha contribuido a transformar las costumbres del ser humano. Por ejemplo, hace 20 años cuando nos sentábamos delante del televisor, éramos meros receptores pasivos de la información y no podíamos interactuar ni aportar nada. Ahora, en cambio, gracias a la informática y al auge de Internet se han producido grandes cambios en nuestras costumbres (cuando viajamos, cuando queremos ver cualquier noticia o cuando investigamos con colegas de otros países, etc) y tenemos la oportunidad de ser sujetos y objetos activos en la transmisión de información. Además, prácticamente tenemos acceso instantáneo a la información, con lo que se ha roto cualquier tipo de barrera. Dicen los antropólogos que un factor clave en el éxito evolutivo de los humanos fue su capacidad de transmitir el conocimiento. La informática potencia de tal forma esta capacidad que no sabemos a donde nos puede llevar.

-¿Podrá la máquina adueñarse de la voluntad humana?
-De momento los ordenadores sólo reproducen aquello que los programadores quieren que hagan. De esta forma, son autómatas, son máquinas "esclavas". ¿Podremos dotar alguna vez a estos computadores de la misma inteligencia, del mismo aprendizaje de las personas humanas, con lo que podrán comportarse como nosotros? Hay muchos estudios y trabajos sobre este tema, pero creo que, por el momento, aún estamos muy lejos (si es que alguna vez se da) de que se adueñen de nuestra voluntad, aunque tampoco me gustaría que llegase a ocurrir.

-¿Cree que podría existir alguna vez un ingenio como el Hal de 2001, una odisea en el espacio? ¿Hasta dónde llega la ciencia en ese sentido?
-Para que pudiese existir un HAL sería necesario en primer lugar comprender cómo funciona nuestro cerebro, es decir, qué es lo que nos hace ser inteligentes y aprender de situaciones pasadas. En segundo lugar sería necesario que esa "arquitectura del cerebro" se pudiese fabricar físicamente con algo que no sean células vivas, por ejemplo un circuito electrónico, de forma que tengamos una máquina que sea a la vez inteligente y tenga la capacidad de cálculo de un computador. Ambas cuestiones son hoy en día pura ciencia-ficción. Existe un proyecto internacional llamado Blue Brain, que intenta comprender el funcionamiento del cerebro mediante la ayuda de la supercomputación. Realmente comparar un computador hoy en día con un ser inteligente es muy poético pero muy poco científico.
-¿Qué perspectivas abre la computación cuántica?
-Todos los supercomputadores actuales utilizan tecnología de silicio y lógica binaria. Se sabe también que la capacidad de miniaturización de los transistores se acabará en 10 ó 12 años. Por eso, se está investigando en nuevas alternativas para realizar cálculos. Una de ellas es la computación cuántica, donde se están llevando a cabo importantes avances. Creo que de aquí a unos años existirán computadores basados en la computación cuántica, pero servirán para ejecutar sólo algunas aplicaciones. La computación cuántica no sustituirá a la tradicional. Los computadores cuánticos serán de propósito específico, pero ningún experto en computación cuántica cree que reemplazarán a los actuales.