Tendencias21
La supercomputación llega al móvil

La supercomputación llega al móvil

Muchos problemas de ingeniería necesitan de la ayuda de superordenadores para simular problemas físicos complejos. Ahora, gracias a un nuevo software desarrollado por científicos estadounidenses, los teléfonos inteligentes podrán colaborar en la resolución de cálculos imposibles. Aunque la versión actual del software aún está en fase de pruebas, el trabajo podría conducir al desarrollo de aplicaciones que permitan a los ingenieros mejorar los sistemas robóticos o la seguridad en los vehículos. Por Elena Higueras.

La supercomputación llega al móvil

Desde que el primer teléfono inteligente, bautizado como Simón, saliera de los laboratorios de IBM en 1992, hasta la actual fiebre por los smartphone, mucho han cambiado los requisitos de estos dispositivos móviles para que sean considerados como tal. A Simón le bastó con disponer de calendario, libreta de direcciones, reloj mundial, calculadora, libreta de notas o correo electrónico para revolucionar el panorama de las telecomunicaciones hace casi veinte años. Hoy, para ganarse el apelativo de inteligente es preciso que, además de permitirnos efectuar una llamada acariciando sus pantallas táctiles, cuenten con un sistema operativo y conectividad a Internet.

Ahora, la siguiente etapa en la evolución de estos miniordenadores personales pasa por la supercomputación. Y es que, una nueva investigación del departamento de Ingeniería Mecánica de MIT ha dado con la forma de implicar a los teléfonos móviles en la resolución de cálculos complejos. Se trata de un software que permitirá a los celulares realizar simulaciones informáticas propias de los grandes superordenadores, según un comunicado de la institución norteamericana.

El sistema funciona en los casos donde la forma general de un problema se conoce de antemano, pero no así sus particularidades. Para entenderlo, uno de los cabezas del proyecto, Phuong Huynh pone un ejemplo: una simulación por ordenador del flujo de fluidos alrededor de un obstáculo en una tubería podría depender de un solo parámetro, el radio del obstáculo. Para un valor dado del parámetro, el cálculo del flujo de fluidos puede tardar una hora en una supercomputadora con 500 unidades de procesamiento. Sin embargo, el nuevo software puede proporcionar una buena aproximación del mismo cálculo en cuestión de segundos.

Cada nuevo problema a resolver requiere de un nuevo modelo matemático. Éstos ocupan tan poco espacio que un solo teléfono puede albergar miles de ellos. De momento el software, que ya está listo para descargar, viene con los modelos de nueve problemas específicos, como la propagación del calor en objetos de varias formas diferentes, el flujo de líquido alrededor de un obstáculo esférico y los efectos de fuerzas aplicadas a una columna agrietada. Según vayan los investigadores implementando nuevas funcionalidades, las irán publicando en el servidor para que cualquiera pueda guardarlas en su móvil.

Aliados, no rivales

Pero mientras que los modelos son pequeños, su creación es un proceso complicado que sigue requiriendo el trabajo de una supercomputadora. «No estamos tratando de reemplazar a un superordenador. Se trata de que móviles y ordenadores trabajen en conjunto», afirma David Knezevic, otro de los padres del proyecto.

Precisamente esto concepto de cooperación será uno de los ejes centrales del próximo artículo que Knezevic y Phuong Huynh firmarán junto al profesor de Ingeniería Anthony T. Patera y el investigador del Centro de Computación Avanzada de Texas, John Peterson, en el próximo número de la revista “Computers and Fluids”.

El equipo identificó un problema parametrizado y usó un superordenador para resolver parte del mismo con de 10 a 50 conjuntos diferentes de valores. Esos valores, cuidadosamente escogidos, significan, sin embargo, demasiadas posibles soluciones al problema. Es ahí donde entra en escena el teléfono inteligente. El modelo de descarga que se instala en el mismo encuentra una solución aproximada utilizando los resultados precalculados por el superordenador.

Para Knezevic la clave del sistema es la capacidad de cuantificar el grado de error en una aproximación de un cálculo de supercomputación, un tema que ha sido el objeto de trabajo de su compañero Patera durante casi una década. Mientras los investigadores construyen un modelo de problema, seleccionan los parámetros que sucesivamente van a ir minimizando el error, de acuerdo con técnicas analíticas que Patera ha ayudado a desarrollar. Este cálculo de los límites de error es también una característica de la aplicación del teléfono en sí. Y es que, para cada solución aproximada de un problema parametrizado, la aplicación muestra el margen de error. El usuario tiene la posibilidad de comprar más velocidad de cálculo para reducir el margen de error, pero la aplicación general puede obtener un error inferior al 1 por ciento en menos de un segundo.

Problemas inversos

Mientras que el software de los investigadores pueden calcular el comportamiento de un sistema físico en función de sus parámetros, podría ser aún más útil hacer lo contrario: el cálculo de los parámetros de un sistema físico en función de su comportamiento. Por ejemplo, en lugar de calcular el flujo de fluidos alrededor de un obstáculo en función del tamaño del obstáculo, el software puede calcular el tamaño del obstáculo a partir de mediciones del flujo de fluidos en el extremo de un tubo. Supongamos que la prueba con treinta opciones en una supercomputadora necesitase treinta horas de trabajo. En un teléfono podría ser suficiente con 30 segundos. Tal es el ahorro de tiempo que los investigadores ya han desarrollado una segunda aplicación que calcula problemas inversos.

Gunzberger, profesor de Informática en la Universidad Estatal de Florida afirma que el trabajo los investigadores del MIT tiene un aspecto interesante que ya ha conseguido llamar la atención. Pero en su opinión, lo realmente importante es el enorme potencial que tiene el software: “Si bien la demostración de los investigadores se centra en la mecánica de fluidos, hay un montón de problemas distintos en los que se puede aplicar este nuevo enfoque. Este equipo ha construido la estructura que ellos mismos u otras personas pueden empezar a utilizar para resolver problemas en muy diversos ámbitos de aplicación”.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una IA es acusada de acoso sexual, incluso a menores de edad 4 junio, 2025
    Las reseñas de los usuarios de Replika, un popular chatbot de IA, informan que habrían sido víctimas de acoso sexual: incluso, algunos de esos usuarios serían menores de edad, según un nuevo estudio.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El ADN ambiental permite rastrear casi cualquier cosa sobre el planeta 4 junio, 2025
    Los investigadores han revelado un nuevo medio para rastrear casi todo, desde vida silvestre a sustancias ilícitas, usando ADN ambiental detectable en el aire a nuestro alrededor. La captura y análisis del ADN ambiental (eDNA) se posiciona como una nueva herramienta revolucionaria para estudiar la biodiversidad y vigilar la salud pública, sin necesidad de interacción […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Revolución en las venas: Japón ensaya una sangre artificial que cambiará la medicina global 4 junio, 2025
    Japón está a punto de reescribir la historia de la medicina transfusional. Científicos de la Universidad Médica de Nara han desarrollado una sangre artificial que no solo es compatible con todos los grupos sanguíneos, sino que puede almacenarse durante dos años a temperatura ambiente, una hazaña que en 2030 podría salvar millones de vidas en […]
    Redacción T21
  • Revelan fuerzas ocultas en la profundidad de los océanos de la Tierra 4 junio, 2025
    Un equipo internacional de científicos utilizó datos satelitales para descubrir poderosos remolinos submarinos, que modifican nuestra comprensión de la dinámica del clima oceánico y muestran que muchos fenómenos de este tipo han sido subestimados hasta hoy.
    Redacción T21
  • La ingeniería entra en una nueva era: Alemania presenta al primer ingeniero IA del mundo 4 junio, 2025
    El primer ingeniero IA del mundo ha nacido en Alemania: integra cuatro agentes de inteligencia artificial, cada uno especializado en una fase del proceso ingenieril, y un científico inteligente especializado en dinámica de fluidos.
    Redacción T21
  • Descubren rastros de una enigmática civilización antigua en Colombia 3 junio, 2025
    Un equipo internacional de investigadores analizó el ADN de 21 conjuntos de restos humanos recolectados de cinco sitios en la meseta del Altiplano, en el centro de Colombia: los registros muestran la existencia de una población antigua, con una genética no relacionada con cualquier descendencia moderna. Se trataría de una civilización que puede haber sido […]
    Pablo Javier Piacente / T21.
  • Crean una tela inteligente que mide constantes vitales mediante el sonido 3 junio, 2025
    Investigadores suizos han desarrollado productos textiles inteligentes que utilizan ondas acústicas en lugar de electrónica para medir el tacto, la presión y el movimiento con precisión. El secreto es el uso de microfibras de vidrio que emiten y recepcionan las señales sonoras.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Oleada cósmica: cinco asteroides rozan la Tierra en solo cuatro días 3 junio, 2025
    Cinco rocas espaciales pasarán a millones de kilómetros de nuestro planeta en apenas cuatro días, con el 4 de junio como jornada clave. No representan peligro, pero ofrecen una oportunidad única para la ciencia.
    Redacción T21
  • Estados Unidos crea una "máquina del tiempo científica", capaz de condensar en días décadas de investigación 3 junio, 2025
    El próximo superordenador Doudna, que Estados Unidos tendrá operativo en 2026, está diseñado para ser el catalizador de una nueva era de descubrimientos, transformando la forma en que abordamos desde los misterios del cosmos hasta las complejidades de la vida misma.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Se revela una estructura oculta al borde del Sol 3 junio, 2025
    La atmósfera exterior del Sol, conocida como corona solar, ha revelado recientemente detalles asombrosos gracias a avances en óptica adaptativa y técnicas de observación de alto contraste. Un equipo internacional de científicos ha logrado capturar las imágenes más nítidas hasta la fecha de la corona solar, mostrando fenómenos como las “gotas de lluvia” solares y […]
    Redacción T21