La lucha contra el coronavirus ha movilizado a todos los actores de la sociedad para hacerle frente. Cuando pensamos en los profesionales que están trabajando sin descanso para frenar la pandemia lo primero que nos viene a la cabeza son médicos, científicos o fuerzas de seguridad, sin embargo, ingenieros e informáticos están siendo igual de importantes en esta lucha.

El uso de la supercomputación se ha convertido en clave para dar con aquellos compuestos químicos que sirven para interactuar con las proteínas virales del coronavirus ya que permite simular miles de posibilidades para acercarse a un remedio con el que combatir la mortal enfermedad de una forma mucho más rápida que por vías tradicionales. 

Para acelerar aún más el proceso, en EEUU se ha creado un consorcio histórico: los principales superordenadores del país se han puesto a trabajar en armonía, bajo la misma batuta, para acelerar la investigación a pasos agigantados. Una alianza sin precedentes de empresas, organizaciones públicas, centros de de investigación y universidades para exprimir al máximo los 775.000 núcleos de procesadores y 34.000 GPU que son capaces de ejecutar unos impresionantes 402 petaflops de potencia.

Al frente de este consorcio está el murciano Darío Gil, quien a sus 45 años es director del departamento de investigación de IBM y asesor tecnológico de la Casa Blanca. El IBM Research es uno de los laboratorios de investigación corporativa más grandes e influyentes del mundo y Gil fue nombrado el pasado año como director.

Un hombre de la casa

La designación de Gil al frente de esta prestigiosa institución no es casualidad. Antes de ser el director número 12 del centro de investigación de IBM en sus 74 años de historia, fue director de operaciones de IBM Research y vicepresidente de la división de inteligencia artificial (IA) y computación cuántica, dos áreas en las que sigue teniendo amplias responsabilidades en IBM.



Gil, doctor en ingeniería eléctrica e informática, es un hombre de la casa ya que desde los 29 años ha estado trabajando para IBM asentado en EEUU. Bajo su mando, la compañía puede presumir de haber sido la primera del mundo en haber construido computadoras cuánticas programables y hacerlas disponibles universalmente a través de la nube.

Precisamente, uno de los principios que ha enarbolado ha sido la defensa de la investigación colaborativa, una máxima que ha cristalizado -entre otras- con el MIT-IBM Watson AI Lab, un laboratorio pionero industrial-académico que copreside y que cuenta con  una cartera de más de 50 proyectos centrados en avanzar en la investigación en IA para el beneficio general de la industria y la sociedad.

En OMICRONO hemos hablado con Darío Gil sobre el papel que la supercomputación está jugando en la investigación contra el virus, cómo este tipo de tecnología puede ayudar a otras investigaciones y el papel que la industria tecnológica está jugando a la hora de poner freno a una pandemia global.

¿Hasta qué punto ayuda un superordenador a luchar contra el coronavirus?

Los superordenadores son aceleradores del conocimiento. Gracias a su enorme capacidad de computación, pueden hacer simulaciones digitales de experimentos que permiten a los investigadores reducir los tiempos de sus descubrimientos relacionados con el virus.



Con un superordenador se logran hacer simulaciones, ¿cómo se trasladan en concreto a la lucha contra la COVID-19?



Un ejemplo: utilizando Summit, el superordenador más potente del mundo, desarrollado por IBM, un equipo de investigadores ha podido simular cómo 8.000 compuestos farmacéuticos podrían inhibir la capacidad de infectar las células "anfitrionas". De este modo, han podido identificar 77 compuestos con los que los investigadores pueden trabajar en su lucha contra la COVID-19. Utilizando Summit, lograron conseguir estos resultados en solo unos días, mientras que, si hubieran intentado hacer estos cálculos "a mano", habrían tardado años. Con el uso de superordenadores, ¿cuánto se ha logrado adelantar la investigación? En un momento en el que es urgente poder actuar rápidamente, los superordenadores están permitiendo a los investigadores agilizar los tiempos de sus investigaciones. Volviendo al anterior ejemplo de Summit, si el trabajo se hubiera desarrollado utilizando un ordenador "tradicional", se habría tardado meses en obtener esos resultados. Con Summit, se pudo hacer en dos días.



En este sentido, con el lanzamiento del COVID-19 High Performance Computing Consortium, estamos siendo testigos del flujo de propuestas de proyectos que demuestran el valor que los superordenadores pueden aportar a la hora de acelerar la investigación. Hasta la fecha, el Consorcio ha recibido más de 46 propuestas de científicos de todo el mundo. 24 ya se han asignado a un sistema de supercomputación, y 16 de estos proyectos ya están en marcha en 11 sistemas de supercomputación diferentes.

Un superordenador permite agilizar los tiempos de las investigaciones. Hemos hecho en dos días lo que habría tardado meses.

¿Cómo es la coordinación para que las máquinas más importantes del mundo trabajen a la vez?

Para coordinar estos esfuerzos, IBM ha ayudado a poner en marcha el COVID-19 High Performance Computing Consortium, que incluye a multitud de organizaciones públicas y privadas como la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca, el Departamento de Energía de los Estados Unidos, el Rennselaer Polytechnic Institute o el MIT, entre otros. A través de este consorcio hemos agrupado una capacidad de cálculo de 402 petaflops; es decir, unos 402 billardos de cálculos por segundo. Es una iniciativa

sin precedentes.

¿Cómo nace esta iniciativa para que todos los superordenadores trabajen de forma coordinada?

Haciendo un análisis de cómo podíamos aprovechar nuestra tecnología, ciencia y capacidades en esta lucha contra el virus, en IBM vimos muy claro que la supercomputación era una de las vías para contribuir significativamente. Y, decidimos aunar esfuerzos a través de este consorcio, con el objetivo de acelerar la velocidad con la que podemos descubrir nueva información sobre el virus.

¿Ha sido complicado hacerlo?

El proceso para organizar este consorcio ha sido muy rápido: en unos cinco días pudimos coordinarnos todos y ponernos a trabajar. Desde entonces, ya hay diferentes proyectos en marcha que aprovechan el potencial de los superordenadores, y que van desde el modelaje de moléculas a la epidemiología o la bioinformática. La situación actual requiere de respuestas urgentes, y entre todos se ha trabajado para poder poner en marcha esta iniciativa rápidamente, colaborando desde nuestras respectivas áreas de trabajo.

¿Cree que durante la pandemia se está aprovechando mejor que nunca el potencial tecnológico?

Estoy de acuerdo en que la tecnología, siempre de la mano del talento, el esfuerzo y la creatividad de las personas, está siendo un factor decisivo en los esfuerzos por contener la propagación del virus a nivel mundial.

¿A qué sectores les hace falta aprovechar más la tecnología? ¿Es la sanidad uno de ellos?

La supercomputación ya prevalece en muchas industrias y sectores diferentes. De hecho, en el día a día de una persona, es fácil que interactúe con elementos que han estado influenciados por un superordenador, desde el diseño del vehículo que conduce, hasta la composición molecular del combustible de ese mismo vehículo, o el tratamiento médico que pueda estar siguiendo ese individuo. Un ejemplo de ello es la vacuna para la gripe estacional; cada año, superordenadores analizan las cepas de gripe que van surgiendo, e intentan analizar como la gripe va a mutar de cara a la siguiente temporada. Esta información se utiliza para informar de los parámetros de la vacuna del año siguiente y, así, poder adelantarse al virus.



¿Se debería poner más esfuerzos en su desarrollo una vez se supere la COVID-19?

Personalmente, creo que iniciativas como el Consorcio demuestran la importancia que puede tener la colaboración ágil y flexible entre organizaciones de todo tipo. Estas colaboraciones tienen el potencial de generar un impacto positivo en el mundo y crear talento, conocimiento e innovación.

Cada año, superordenadores analizan las cepas de gripe que van surgiendo. Nos adelantamos al virus.

Estamos hablando de superordenadores pero el siguiente paso es la computación cuántica, en la que usted es experto, ¿qué supondrá el uso de éstos ordenadores en el campo de la investigación? ¿Los ordenadores cuánticos de IBM podrían trabajar ya frente a la COVID-19 o es aún demasiado pronto para esta tecnología?

A fecha de hoy, los ordenadores cuánticos no pueden ayudar a combatir el COVID-19. Es por ello que nos hemos centrado en ofrecer los mejores superordenadores a investigadores y científicos para ayudar a combatir este virus. No obstante, en el futuro esperamos que este sí que sea un campo en el que la computación cuántica pueda ser útil, en áreas como, por ejemplo, la simulación de moléculas subyacentes.



Hemos visto iniciativas como Folding at home, ¿cómo podemos ayudar desde casa a la investigación?

En IBM participamos en un proyecto con Scripps Research que busca aprovechar la conexión a internet del ordenador de cualquier voluntario, para ayudar a los científicos en la búsqueda de compuestos químicos efectivos contra la COVID-19. Aquellos usuarios que quieran, pueden ceder recursos de su ordenador, de manera segura, para que los científicos los puedan usar para hacer experimentos y cálculos complejos para aprender más sobre el virus. Es decir que cualquiera, con su ordenador, desde su hogar, y de manera automática, puede ayudar a los investigadores a seguir avanzando, y contribuir en la aceleración de esta labor científica.