KanBalam coloca a México en la Frontera del Conocimiento

Muchachos.
Si ustedes recuerdan, el 16 de enero les dimos la primicia de la inauguración oficial del equipo de supercómputo denominado KanBalam. Ahora, a casi 5 meses de operación de este equipo, les muestro aquí en este espacio, una parte de los avances y los trabajos en los que ha participado este importante desarrollo tecnológico, que no solamente es de la UNAM, sino es para el aporte científico que a nivel nacional tanto necesita la comunidad de investigadores mexicanos.
Ver esta infraestructura en la que confluyen muchas personas, tanto investigadores, becarios, gente de mantenimiento, jefes de departamento, directores generales de una gran institución como lo es la DGSCA, y mostrarlo de una manera dolosa, carente de ética y lealdad, es una vergüenza para quien emite ese comentario y también una irresponsabilidad para quien la publica.
Les dejo aquí dos artículos, uno del periódico Reforma y otro de Gaceta Unam que ejemplifican el valor y el aporte indescriptible de KanBalam así como la calidad de servicio del trabajo humano por parte de todos aquellos que forman parte de este gran staff que hay en DGSCA.

REFORMA

http://www.reforma.com/

Atrae súper computadora a científicos

Rafael Cabrera

Ciudad de México (11 junio 2007).- A seis meses de su puesta en marcha, la súper computadora Kan Balam de la UNAM ha ido "repatriando" a científicos que antes solicitaban apoyo a universidades extranjeras para realizar sus cálculos y operaciones.
Actualmente, investigadores de ciencias atmosféricas y nucleares, medicina, física, matemáticas y astronomía forman parte de los usuarios de Kan Balam, afirmó la doctora Genéviev Lucet, directora de cómputo para la investigación de la UNAM.
De los 120 usuarios que tiene Kan Balam, indicó, la mitad son científicos que antes recurrían a instituciones extranjeras para continuar con sus investigaciones. En sus procesadores, por el momento "corren" 30 proyectos de académicos mexicanos.
"El nivel que antes ofrecía la UNAM era deficiente, muy por debajo de las necesidades de la comunidad científica. Pero ahora hemos logrado que los investigadores tengan aquí una herramienta de primer nivel", afirmó.
Los investigadores Carlos Bunge, de Ciencias Nucleares, y Miguel Alcubierre, de Física, dijeron en entrevista que Kan Balam ha agilizado los tiempos de sus investigaciones.
"Trabajo con cálculos de ondas electrónicas en átomos y moléculas y nunca he solicitado apoyo del extranjero, pues creo que debemos usar la tecnología de México, y ahora he visto que tengo razón.
"La Kan Balam me ha ayudado a realizar cálculos que nunca había imaginado, que necesitan cantidades enormes de memoria RAM, y a una velocidad admirable", manifestó Bunge.
Para Alcubierre, la súper computadora de la UNAM es una herramienta que ayudará a la comunidad científica mexicana a estar en el primer nivel del mundo.
"Mis trabajos son acerca de hoyos negros y para hacer cálculos he pedido apoyos a institutos y universidades de Estados Unidos, en Louisiana, y de Alemania.
"Nunca he tenido que viajar hasta allá para hacer las operaciones, porque lo hago por internet y tardan varios días, ahora con Kan Balam se redujeron los tiempos de espera", manifestó el físico.
La demanda creciente del equipo de cómputo, indicó Genéviev Lucet, no han generado una saturación del sistema, pues actualmente opera al 65 por ciento de su capacidad, que es de 160 terabytes.
"Está operando a esta capacidad porque aún no es necesario aprovechar todo lo que ofrece, con el nivel que maneja es suficiente para atender a los usuarios que lo requieren", indicó la investigadora.
De acuerdo con la UNAM, Kan Balam es la computadora más avanzada en América Latina y ocupa el número 126 de los equipos de cómputo más avanzados a nivel mundial.
Al ser inaugurada, el Rector Juan Ramón de la Fuente manifestó que el principal objetivo de este equipo era repatriar a los científicos que antes necesitaban ir al extranjero para continuar con su preparación o bien para realizar sus investigaciones.
Kan Balam es capaz de realizar 7 mil 113 billones de operaciones aritméticas por segundo, gracias a sus mil 368 procesadores organizados en 337 nodos de cálculo.
Asimismo, la súper computadora cuenta con una memoria RAM de 3 mil Gigabytes y un sistema almacenamiento de 160 Terabytes.
Controlan su temperatura
Con una inversión superior al millón y medio de pesos, la UNAM adquirió un par de enfriadores para controlar la temperatura de la súper computadora Kan Balam.
Sin embargo, no es el único equipo a su servicio, pues desde su puesta en marcha es cuidada por 10 vigilantes y 4 técnicos de la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico.
"La computadora debe estar a una temperatura entre 18 y 20 grados centígrados y actualmente tiene dos enfriadores funcionando, pero se decidió comprar otro par", explicó Genéviev Lucet, directora de Cómputo de Investigación.
Kan Balam también es vigilada por cámaras de seguridad.
Para mantener en óptimo estado a la computadora, explicó Lucet, se debe permitir la filtración de aire frío en su interior con corrientes de aire caliente por fuera.

GACETA UNAM

KanBalam coloca a México en la frontera del conocimiento

ROSA MA. CHAVARRÍA

http://www.dgcs.unam.mx/gacetaweb/2007/070611/gaceta.htm

La supercomputadora KanBalam de la Universidad coloca a México en la frontera del conocimiento, y permite que los programas de investigación de los universitarios adquieran dimensiones internacionales.

Ya ha logrado repatriar proyectos de investigación de académicos que tenían que irse a universidades de Estados Unidos a correr sus programas, porque no contaban con las herramientas necesarias y ahora lo hacen desde sus áreas de trabajo en la UNAM.

A menos de cinco meses de haber iniciado su funcionamiento, la KanBalam –la más poderosa de México y América Latina– ha dado más de dos millones de horas al servicio de la ciencia, equivalente a utilizar un equipo de escritorio durante 228 años de forma ininterrumpida.

Esta vigorosa herramienta tiene una capacidad de procesamiento de más de siete billones de operaciones aritméticas por segundo.

Este mecanismo de alto rendimiento, vanguardia en supercómputo en Latinoamérica, permite a los científicos mexicanos estar a la altura de los mejores del mundo y representa un instrumento formidable para que continúen sus aportaciones en iniciativas internacionales de la mayor importancia.

Ahora, KanBalam –a cargo de la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico– es utilizada por 155 usuarios, involucrados en alrededor de 60 proyectos de investigación que han sido avalados por el Comité Académico de Supercómputo, conformado por destacados científicos universitarios de varias disciplinas.

La diversidad de aspectos impulsados por esta tecnología se refieren a anomateriales, cerámicas, diseño de proteínas, estructura electrónica y biomedicina moleculares, ecología genética, reacciones atmosféricas, calidad del aire, tectónica regional, simulaciones de sismos, colisiones de agujeros negros, dinámica del medio interestelar, evolución de galaxias, y física de partículas y de plasmas, entre muchos otros.

Los proyectos que aprovechan las capacidades de KanBalam pertenecen a especialistas de los institutos de Astronomía, Física, Ciencias Físicas y Nucleares, Química, Investigaciones en Materiales, Biotecnología, Fisiología Celular, Investigaciones Biomédicas e Ingeniería; de los centros de Ciencias de la Atmósfera, de Investigaciones Interdisciplinarias, de la Materia Condensada y de Geociencias; de las facultades de Ciencias, Química, Medicina, Acatlán y Cuautitlán; así como de las sedes de la UNAM en Cuernavaca, Ensenada, Morelia y Querétaro.

De las operaciones que se realizan en esta supercomputadora destaca la que más tiempo de procesamiento ha consumido, con 44 mil 750 horas, equivalentes a cinco años de ejecuciones en una máquina serial.

Esta labor se hizo en poco menos de 15 días, y corresponde a un estudio de turbulencia interestelar. A su vez, la de mayor duración concierne a un estudio sobre sistemas supramoleculares, que se efectuó de manera ininterrumpida durante 59 días.

Así, se multiplica la capacidad de la Universidad y la infraestructura que pone al servicio del país. A ello se suma el avance en la generación de conciencia social respecto a la importancia de la ciencia, la tecnología y la investigación como palancas del desarrollo.

KanBalam permite realizar los más complejos procesos de cómputo. En el mundo, esta supercomputadora es la número 126 en la clasificación de las 500 más rápidas que existen; la 44 en cuanto a sitios académicos, y la 28 respecto a las instaladas en universidades.

Con esta herramienta se atiende la necesidad de la comunidad universitaria y nacional, al actualizar las capacidades matemáticas que requiere para participar en el ámbito global del quehacer científico, de manera competitiva y equilibrada.

Este nuevo equipo refleja los avances tecnológicos en materia de cálculo numérico actual, y marca un salto cualitativo para el supercómputo en la Universidad desarrollado en los últimos 15 años.

KanBalam cuenta con mil 368 procesadores (cores AMD Opteron de 2.6 GHz), una memoria RAM total de tres mil gigabytes y un sistema de resguardo de información de 160 terabytes. Ofrece al conjunto académico y de investigación de México una magnitud de cálculo sin precedente en el país.

Sus procesadores están organizados en 337 nodos de cálculo, cada uno con dos procesadores de dos núcleos y ocho gigabytes de memoria, así como con cinco nodos especiales con 64 gigabytes. Su sistema de almacenamiento se conforma con 768 discos. Los nodos de procesamiento y los dispositivos de almacenaje se comunican mediante una red de alta velocidad, con tecnología Infiniband de 10 gigabytes por segundo.

Este instrumento es siete mil veces más potente que la primera supercomputadora de la UNAM, la CRAY-YMP (1991), y 79 veces más poderosa en cálculo que el equipo AlphaServer SC45, adquirido en 2003.

La convocatoria para utilizar a KanBalam está abierta en forma permanente.

Los interesados pueden llenar su solicitud en línea, desde la página electrónica http:/

/www.super.unam.mx/solicitudes. La próxima reunión de evaluación del Comité Académico de Supercómputo es el día de hoy.

TESTIMONIALES

http://www.dgcs.unam.mx/gacetaweb/2007/070611/gaceta.htm

Trabajar con la supermáquina, un privilegio que abre horizontes

Luca Ferrari, del Centro de Geociencias, campus Juriquilla, realiza modelados tridimensionales del interior de la Tierra, en lo que se conoce como geodinámica computacional.- Como si fuera una máquina del tiempo, la supercomputadora me permite ir mucho más atrás, modelar numéricamente lo que ha ocurrido en el pasado y entender la situación actual. Tal información contribuye al conocimiento de procesos globales del planeta.

Daniel Adriano Silva, estudiante de la Facultad de Medicina, revisa dinámicas moleculares de proteínas que requieren procesos intensivos de cómputo.- Con la llegada del nuevo equipo nuestra capacidad de investigación se incrementó fuertemente. Antes contábamos con sólo ocho procesadores y ahora tenemos acceso a 150. Eso significa reducir 20 veces el tiempo para la obtención de resultados y en sólo tres meses hemos hecho el equivalente a seis años de trabajo con un solo procesador.

Como estudiante, es un privilegio trabajar con KanBalam. Cuando comencé mi proyecto de maestría nunca pensé que podría hacer uno de tal dimensión; imaginé hacer algunas simulaciones y obtener algunos datos de cómo se realiza el proceso dinámico de una proteína en específico, de 238 aminoácidos. Usando la supermáquina pude hacer un estudio detallado.

Pedro Colín Almazán, del Centro de Radioastronomía y Astrofísica, con sede en Morelia, hace simulaciones de formación de estructura cósmica a gran escala y analiza las inestabilidades en discos estelares.- En los últimos meses he corrido todos los días en KanBalam dos clases de trabajos, uno de simulaciones de formación de estructura cósmico a gran escala, en un código paralelizado con memoria compartida, que utiliza un nodo de cálculo regular de los 337 que posee la supercomputadora.

Algunos de estos procesos, como el estudio de un halo cósmico formado por 16 millones de partículas, utilizan más de ocho gigas de RAM; entonces se emplea uno de los cinco nodos especiales.

En el otro caso se hacen comparaciones –mediante simulaciones con este equipo– cuyo estudio es más cercano a la dinámica que a la cosmología.

Chumin Wang Chen, del Instituto de Investigaciones en Materiales, realiza cálculos cuánticos de un material nanoestructurado luminiscente llamado silicio poroso.- La KanBalam me ha abierto horizontes cualitativamente diferentes, que me permiten abordar cuestiones que antiguamente no era posible tratar. Un centímetro cúbico de cualquier material tiene 1023 átomos, cantidad que implica plantear el mismo número de ecuaciones diferenciales acopladas. Para ese problema no hay solución analítica ni numérica; sólo se hacen aproximaciones. Con este nuevo instrumento es posible realizar esos estudios de manera más precisa y cercana a los resultados experimentales.

Marcela Regina Beltrán Sánchez, también de Investigaciones en Materiales, se dedica a hacer cálculos de simulaciones de nanomateriales, en específico, nanocúmulos metálicos.- Hace dos años y medio inicié un trabajo relativo a cúmulos de agua con oro. Una partícula metálica es capaz de atraer a muchísimas moléculas del vital líquido y cambiar la naturaleza de enlace entre éstas, haciéndolo dos veces más intenso. Dicho resultado, sofisticado e imposible de hacer antes de la puesta en marcha de la supercomputadora, hoy por fin fue obtenido. Gracias a KanBalam hemos hecho el trabajo de un par de años en un mes. En periodos, se han usado 480 procesadores de la máquina a la vez, día y noche, todos los días, al ciento por ciento.

Lenin Domínguez, estudiante posdoctoral que realiza su estancia en la Facultad de Medicina.- La experiencia con esta supermáquina ha sido interesante. He podido integrar la parte experimental, que toma minutos, con la teórica o de cómputo, que implicaría semanas. Ahora no sólo tengo la experiencia en el laboratorio, sino también una herramienta de predicción computacional. Eso me ha permitido plantear preguntas complejas y resolverlas, así como establecer nuevas.

Ya no pienso en lo que no puede hacerse, sino qué voy a hacer ahora. Se abre el horizonte de investigación. Antes de la supercomputadora nos ocupábamos de mantener nuestros pequeños clusters en buen estado y administrar personalmente los trabajos, es decir, en aspectos que ahora están automatizados o atendidos por personal especializado. Eso es otra ganancia.

Javier Ballesteros Paredes, del Centro de Radioastronomía y Astrofísica, busca, entre otros trabajos, entender cómo se forman las estrellas.- Me he apoyado en la supermáquina para hacer simulaciones de alta resolución –con mil millones de elementos– con la meta de comprender cómo se forman las estrellas desde que son nubes. De ese modo, he simulado un fragmento de galaxia, de aproximadamente tres mil años luz alrededor del Sol.

Para realizar la investigación he usado 128 de los procesadores de KanBalam, ya que se trata de cálculos complejos y sofisticados. Sin ella no podría hacerse esta investigación. Esto nos da independencia en cuanto al tipo de labor que queremos desarrollar y nos permite competir con el resto de colegas en Estados Unidos, Europa y Asia.

El medio interestelar y la galaxia son turbulentos. Éste es un parámetro importante en las simulaciones y se quiere entender su papel en promover o evitar la formación estelar. Creo que la turbulencia tiene un papel destacado en definir la masa final de las estrellas. De no existir KanBalam no podríamos probar esta idea.

Miguel Alcubierre, del Instituto de Ciencias Nucleares, estudia la colisión de dos agujeros negros con diferentes configuraciones orbitales, de masa y de espín.- Recuerdo que hace seis meses sólo podían realizarse las simulaciones en supercomputadoras de otros países. Esta situación ha cambiado radicalmente por la KanBalam, ya que con ella pueden obtenerse resultados en un par de días, en vez de tener que aguardar semanas en las listas de espera de máquinas extranjeras.

Juan Raúl Álvarez Idaboy, de la Facultad de Química, realiza estudios químico-cuánticos.- Gracias al equipo de supercómputo, en un tiempo relativamente corto he podido establecer el mecanismo de la reacción Baeyer-Villiger, de gran importancia en la síntesis orgánica. Se han realizado operaciones de alto nivel, impensables sin la computadora. La correspondencia entre esos cálculos y los resultados experimentales permiten asegurar que el mecanismo propuesto es correcto. Ningún otro grupo de investigación mexicano se ha ocupado del tema y al parecer sólo hay estudios recientes al respecto en Japón, Canadá y Finlandia.

Ángel Piñeiro, de la misma facultad, estudia el comportamiento dinámico/estructural de diversos sistemas moleculares a escala atómica.- Las simulaciones permiten visualizar el movimiento de macromoléculas en la pantalla de la computadora como si fuese una película, además de cuantificar parámetros energéticos y estructurales que, muchas veces, no son accesibles de otra forma.

Con la supercomputadora se ha mejorado significativamente la capacidad de cómputo, porque no sólo se puede ir 2.5 veces más rápido en cada simulación, sino también lanzar más procesos de forma paralela. Esto repercute positivamente en la productividad y en la calidad de los trabajos.

Alejandro Sosa Pinado, de Medicina, analiza la interacción entre proteínas y sus ligandos.- Con KanBalam se simula la interacción de una proteína de unión de aminoácidos que se encuentra en el periplasma de bacterias, y que mantiene su estructura en muchos tipos de organismos, con sus ligandos. En tres meses de trabajos con el equipo he reproducido el comportamiento de esa proteína. Con la supercomputadora se busca entender cómo rediseñar proteínas para que adquieran nuevas propiedades. Tal es el objetivo a largo plazo.

Luis Antonio Pérez, del Instituto de Física, estudia las propiedades electrónicas y estructurales de nanocúmulos metálicos y bimetálicos, y desarrolla una teoría unificada de la superconductividad.- Como becario he empleado el supercómputo desde sus inicios en la UNAM. Con la KanBalam hay una mejoría notable y por eso recurro a ella constantemente. El cómputo paralelo de la nueva máquina deriva en una rapidez sorprendente para obtener resultados.

Carlos Bunge, del Instituto de Física, analiza la estructura electrónica de los átomos

y de las moléculas.- Con KanBalam puedo hacer cálculos que antes eran inimaginables, para analizar las diferentes configuraciones que pueden adquirir diversos tipos de moléculas, sobre todo las que no se conocen; es decir, se determinan nuevas especies, tanto estables como de corta vida.

Por su memoria RAM y en disco, así como por el número de procesadores, es posible entender y predecir mecanismos de reacciones químicas. Gracias a eso, trabajos que hubieran llevado años, ahora se hacen en semanas. La uso desde que entró en operación y todo el tiempo hay uno o varios programas míos corriendo en la máquina.

http://www.dgcs.unam.mx/gacetaweb/2007/070611/gaceta.htm