Así es Sirius, el nuevo superordenador español capaz de mejorar el tráfico urbano y ayudar a niños con autismo

La Universitat Politècnica de València (UPV) ha presentado su nueva joya tecnológica: el UPV Sirius, un supercomputador que multiplica por cuatro la capacidad de cálculo de sus predecesores y que se sitúa entre los más avanzados de España.

Este sistema, que emplea tecnologías de última generación similares a las del MareNostrum 5 –el supercomputador más potente del país–, ha sido diseñado para avanzar en la investigación científica dentro de los ámbitos relacionados con la inteligencia artificial (IA).

“El UPV Sirius se puede utilizar en prácticamente todas las áreas de investigación, pero será especialmente útil en inteligencia artificial. Permitirá entrenar modelos con datasets grandes, esenciales en proyectos que requieren alta capacidad de cálculo, como redes neuronales”, afirma el catedrático y director del Instituto Valenciano de Investigación en Inteligencia Artificial (VRAIN), Vicent Botti, quien ha liderado el proyecto científico.

“Aunque no podemos competir con las grandes tecnológicas, este supercomputador nos ayudará enormemente en nuestros trabajos”, añade al otro lado de la línea telefónica durante la entrevista que mantiene con DISRUPTORES – EL ESPAÑOL.

Para ello, ha sido equipado con 33 nodos de cómputo, 3.696 núcleos y 2 nodos GPU con ocho tarjetas Nvidia H100 hasta alcanzar una potencia de 535 teraflops (tera floating point operations per seconds), lo que equivale a 535 billones de operaciones de coma flotante por segundo. Una capacidad de cálculo que resulta especialmente útil para las cada vez más demandadas aplicaciones de IA, también en el mundo de la investigación.

Alta capacidad de cálculo y eficiencia energética

Los supercomputadores son ya una herramienta esencial para el avance de la investigación y la ciencia en campos como la ingeniería, la física, la climatología o la biomedicina. Están diseñados para realizar cálculos complejos, con grandes volúmenes de datos y a velocidades muy rápidas, imposibles con máquinas tradicionales. 

Además de su capacidad de cálculo, estos equipos también destacan por su eficiencia energética, esencial en este tipo de infraestructuras para aumentar el rendimiento y minimizar el consumo. “Conforme aumentas la capacidad de cálculo, los chips se calientan más”, explica el director del área de Sistemas de la Información y las Comunicaciones (ASIC) de la UPV, Jaime Busquets. 

Sirius incorpora un sistema de refrigeración por líquido no conductor que enfría directamente los chips, asegurando su eficiencia sin desperdiciar energía. Gracias a él, este nuevo supercomputador cuenta con el mejor coeficiente PUE (Power Usage Effectiveness) de España, un indicador de eficiencia energética que, en el caso de estas máquinas, mide la relación entre la energía total que consume y la que gasta únicamente el equipo informático.

Su puesta en marcha ha sido posible gracias a la financiación de la Agencia Estatal de Investigación, cofinanciada a su vez por la Unión Europea a través de los fondos Next Generation del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia."Solicitamos la ayuda hace tiempo, pero nos enfrentamos varias dificultades debido a la crisis de suministros de GPU, exacerbada por la pandemia y la guerra de Ucrania. Esto provocó retrasos, y aunque deberíamos haber tenido el supercomputador en marcha hace aproximadamente un año, es ahora cuando finalmente hemos logrado ponerlo en funcionamiento", indica Botti.

Aplicaciones reales: autismo y ciudades inteligentes

Aunque su presentación oficial tuvo lugar hace unos días, Sirius ya se está utilizando en varios proyectos. Uno de los más destacados es el desarrollo de modelos de agentes afectivos conversacionales. "Estos agentes están diseñados para interactuar de manera empática con los usuarios, detectando su estado emocional a través de la conversación", explica el catedrático.

Para lograr esto, el UPV Sirius permite entrenar modelos con grandes volúmenes de datos, lo cual es esencial para que estos agentes puedan aprender a detectar y responder adecuadamente a las emociones de las personas. Esto incluye la capacidad de entender estados emocionales complejos y ajustar sus respuestas y comportamientos en consecuencia, para hacer que la interacción sea más natural y efectiva.

"Por ejemplo, estamos trabajando en mejorar la interacción de nuestros agentes con personas mayores que viven solas, proporcionando asistencia que no solo sea útil, sino también reconfortante. También estamos desarrollando modelos para niños con autismo, con el objetivo de crear asistentes que puedan comprender y responder a sus necesidades emocionales, facilitando su comunicación y mejorando su calidad de vida", describe Botti.

Otro de los proyectos para los que ya se está utilizando la alta capacidad de cálculo de este supercomputador es el desarrollo de modelos predictivos para ciudades inteligentes. "Con la creciente cantidad de datos generados por sensores urbanos, como los de tráfico y contaminación, estamos trabajando en modelos que puedan pronosticar y gestionar mejor esta información en tiempo real", afirma el coordinador del proyecto.

Botti explica que estos modelos predictivos no solo analizan los datos existentes, sino que también utilizan algoritmos avanzados de aprendizaje automático para anticipar problemas y sugerir soluciones preventivas. "Podemos predecir congestiones de tráfico con antelación y tomar medidas para mitigar su impacto, como ajustar los semáforos o redirigir la circulación de vehículos".

"De manera similar, podemos anticipar aumentos en la contaminación acústica o atmosférica, y recomendar acciones para reducir su impacto, como ajustar los niveles de tráfico o activar sistemas de control de contaminación", añade. Esfuerzos que no solo mejoran la calidad de vida en las ciudades, sino que también contribuyen a la sostenibilidad y la eficiencia en la gestión urbana.

Hasta 2.408 teraflops

Con Sirius a pleno rendimiento, la UPV ya en un nuevo proyecto que permita aumentar el sistema en 1.584 núcleos adicionales, así como en 2.408 teraflops la potencia total de cálculo basada en GPU, para poder así continuar contando con un equipamiento necesario para sus trabajos de investigación de máximo nivel que se desarrollan en sus campus.

"Queremos seguir mejorando nuestra capacidad de cálculo para estar a la vanguardia de la investigación y la innovación. Además, estamos explorando nuevas formas de integrar el supercomputador en proyectos colaborativos con otras instituciones", adelanta Botti. 

Este superordenador, disponible para la comunidad científica de la UPV, ha contado con el apoyo de otros relevantes investigadores de la comunidad universitaria, como José Capmany, José Duato, Enrique Vidal, Óscar Pastor, Francisco Casacuberta, Mercedes Boronat, Enrique Quintana y José Hernández Orallo.

“Nuestro personal investigador se enfrenta día a día a nuevos retos y a una competencia cada vez mayor. Es imprescindible que dispongan de la tecnología más avanzada posible, para que puedan seguir haciendo ciencia excelente", destacó el rector de la UPV, José E. Capilla, durante la presentación. "Y a ello contribuirá UPV Sirius, uno de los sistemas más potentes que hay en España. Su puesta en marcha supone un salto cualitativo en nuestra capacidad de computación y nos sitúa a la vanguardia de las universidades españolas”.