El proyecto

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Los supercomputadores son hoy en día uno de los pilares fundamentales de la ciencia y la ingeniería. Sin ellos, no se podrían realizar numerosas investigaciones y proyectos que requieren una alta capacidad de cálculo y de tratamiento de datos. Se utilizan para hacer modelos, simulaciones y manejar grandes cantidades de información de estudios relacionados con prácticamente todas las áreas de la ciencia.

La computación de altas prestaciones es un área en evolución constante. En estos momentos, los científicos están desarrollando los supercomputadores Exascale: máquinas que serán capaces de llevar a cabo un millón de billones de cálculos por segundo y que estarán formadas por cien millones de procesadores o más trabajando en paralelo.

Este incremento exponencial de la capacidad de cálculo será todo un hito para el progreso global de la ciencia pero también plantea nuevos retos. Uno de los más importantes es reducir el consumo energético de los propios superordenadores.

Projected Performance Development

En este contexto, se desarrolla el proyecto de investigación Severo Ochoa del BSC-CNS, que está formado por cuatro subproyectos:
El primero de ellos tiene como eje central las tecnologías hardware y software. El objetivo es facilitar la introducción de la computación Exascale y la gestión de grandes cantidades de datos, centrándose en la mejora de la eficiencia energética.

Los otros tres subproyectos consisten en desarrollar aplicaciones Exascale para hacer frente a algunos de los grandes retos de la sociedad actual.

 
  • Medicina personalizada: los avances en la investigación genética y de diseño de fármacos hace prever que en un futuro no muy lejano médicos y biólogos podrán diseñar fármacos a medida de las necesidades de cada paciente. Con ello, se pretende conseguir una mayor eficacia de los tratamientos y evitar efectos secundarios que resultan de la utilización de iguales medicamentos para distintos pacientes. El desarrollo de la medicina personalizada depende de los avances de la biomedicina, pero también de la capacidad de analizar y transmitir datos médicos y de simular los efectos de los fármacos sobre los pacientes. El BSC-CNS se ha propuesto tener un papel destacado en el desarrollo de estas tecnologías.
     
  • Simulación del corazón: También en el ámbito de la medicina tiene lugar el proyecto de simulación del corazón. Este órgano es todavía un gran desconocido para los propios cardiólogos. Algunos de sus aspectos aún no están suficientemente explorados, como la física y la mecánica de los tejidos musculares que lo forman. Un grupo de investigadores del BSC, conjuntamente con cardiólogos y expertos en imágenes médicas, están llevando a cabo una modelización y simulación del corazón que tiene como primer objetivo determinar cómo funciona el músculo cardíaco. Cuando el modelo sea validado, se llevará a cabo una segunda fase, que consistirá en desarrollar una aplicación que permita visualizar el funcionamiento de corazones de pacientes reales y simular sobre ellos posibles tratamientos e intervenciones.

  • Calidad del aire y modelos sobre el clima: El aumento de las capacidades de los superordenadores, puede generar grandes avances en los modelos informáticos que permiten pronosticar cambios climáticos y los que tratan del estudio y la previsión de la calidad del aire. El BSC-CNS ha desarrollado el modelo Caliope que se ha demostrado eficaz a la hora de hacer pronósticos de la calidad del aire. En el horizonte Exascale, el reto es construir un modelo a escala planetaria, en colaboración con organismos internacionales y unificando criterios y parámetros de cálculo.                                                     

Para desarrollar cada subproyecto es necesaria  una estrecha colaboración entre las ciencias de la computación y otras disciplinas científicas. Cada uno de ellos está siendo llevado a cabo por equipos multidisciplinares que trabajan conjuntamente en la creación de nuevas arquitecturas de computadores, sistemas de software y aplicaciones que podrán proporcionar herramientas cada vez más eficaces para las necesidades de cada disciplina. Estos equipos colaborarán, asimismo, con otros centros internacionales de alto nivel con el objetivo de que estas soluciones sean compartidas por la comunidad científica internacional.

El Programa Severo Ochoa del BSC-CNS cuenta con un comprometido equipo directivo que velará por el éxito del proyecto.

El Investigador Principal es Mateo Valero, el Director del BSC-CNS, quien ha nombrado a Josep Casanovas (profesor de Investigación Operativa  de la UPC, especializado en modulado y simulación) director ejecutivo.

El coordinador científico es Eduard Ayguadé, Director Asociado del Departamento de Ciencias de la Computación del BSC-CNS, quien ha liderado la  concepción, planificación y presentación de la propuesta del proyecto.

El Programa tiene como objetivo ampliar el liderazgo internacional del BSC-CNS y ser un referente en el diseño de sistemas y aplicaciones Exascale.
Además de del proyecto de investigación, el Programa Severo Ochoa prevé acciones que se consideran clave para el desarrollo del centro y que se desarrollan en tres grandes ejes:

  1. Refuerzo de la cohesión interna y la multidisciplinariedad de los proyectos.
  2. Atracción de talento, basada en la creación de nuevas oportunidades en materia de formación y movilidad  para el desarrollo de las carreras científicas de los investigadores.
  3. Impulso a la comunicación con la sociedad, para acercar el diseño de futuras estrategias de investigación a las necesidades de la ciencia y la economía.