Laboratorio de Súpercómputo de la BUAP, el más potente de México

Al contar con una de las cinco computadoras más poderosas de América Latina y una de las 500 más importantes del mundo, la BUAP posiciona a Puebla  como una entidad con potencial para atender eficazmente problemas que aquejan a la población, mismos que la Institución pretende mitigar a través de la ciencia y el uso de herramientas tecnológicas de gran potencia, como el Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste de México (LNS).

Con el LNS, la BUAP ha fortalecido su infraestructura tecnológica, que permite a su comunidad científica hacer frente a investigaciones de alto nivel, al tiempo de impulsar proyectos de investigación para solucionar problemas en salud,   industria y cambio climático, así como en la prevención de desastres y mitigación de riesgos, que afecten al estado y la región.

La creación de este súper laboratorio -cuya inversión fue de 93 millones de pesos, proyecto en colaboración con el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de las Américas -Puebla- cumple con lo establecido en Programa II. Investigación y Posgrado del Plan de Desarrollo Institucional 2013-2017, cuyo objetivo es convertir a la Universidad en un polo de desarrollo regional de investigación y desarrollo, fortaleciendo a los grupos de investigación existentes y promoviendo la incorporación de áreas emergentes de importancia estratégica para el desarrollo estatal, nacional e internacional.

Superar el top 500

Tras el inicio formal de sus operaciones, el LNS está dedicado a un par de proyectos inmediatos, al tiempo de ofrecer, desde febrero pasado, servicio de supercómputo a la comunidad de investigadores de la BUAP y de las instituciones colaboradoras. Uno de estos proyectos es incrementar aún más la eficiencia de la supercomputadora, con la intención de superar su posición entre las 500 mejores del planeta.

Recibimos el nuevo equipo que ampliará la capacidad de la supercomputadora; se instaló y se está poniendo a punto para el próximo concurso del Top 500 en este mes de octubre. Esperamos mejorar nuestra posición entre las 500 computadoras más poderosas del mundo”, reveló Humberto Salazar Ibargüen, responsable de la operación del LNS.

No obstante este nuevo reto, en la actualidad el LNS es el laboratorio más potente del país, superando incluso a los laboratorios del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT), de San Luis Potosí, y de la UNAM.

Gracias a un financiamiento adicional por 15 millones de pesos, por parte del Conacyt, el LNS incrementó su capacidad de almacenamiento y procesamiento de datos en un 25 por ciento. Así, pasó de 5 mil núcleos, con procesadores de última generación Intel® Xeon® E5-2680v3, a más de 6 mil en esta nueva etapa. Por ende, duplicó el número de nodos especiales para cálculos complejos y de coprocesadores gráficos.

Otro plan inmediato es la puesta en marcha del esquema IXP (Internet Exchange Point), Punto de Intercambio de Internet en el Centro de Datos del LNS, lo que permitirá que los proveedores de Internet (ISP) intercambien su tráfico de manera local, sin tener que salir a otros lugares para realizarlo, con lo cual se reducen tiempos y costos de ancho de banda, explicó Salazar Ibargüen.

Para poner en marcha el proyecto, se trabaja en la creación de la red de fibra óptica que conectará a todas las universidades y empresas proveedoras de Puebla, interesadas en pertenecer a la IXP, agregó.

 Los planes y servicios en el corto plazo

Una de las propuestas de la presente gestión universitaria es poner el equipamiento, conocimientos e infraestructura tecnológica de la BUAP, al servicio de la sociedad, para atender distintos problemas medioambientales, económicos, industriales, de salud de la población, así como apoyar la prevención de desastres y la mitigación de riesgos, entre otros.

Es por ello que el LNS planea proveer de soluciones y aplicaciones productivas a distintos sectores de la industria, como el manufacturero y automotriz, además de atender las necesidades del Servicio Meteorológico Nacional, de la Agencia Espacial Mexicana, del Sistema de Administración Tributaria (SAT), el IMSS, ISSSTE y de otras instituciones de gobierno.

Al respecto, Salazar Ibargüen, también titular de la Dirección General de Cómputo y Tecnologías de la Información y la Comunicación de la BUAP, adelantó que entre los planes de corto plazo del laboratorio destacan proveer servicios de CAD, CATIA y CFDI para la industria automotriz y manufacturera de la entidad poblana. Además de ofrecer asistencia de procesamiento masivo para compañías de reciente instalación en el país, dedicadas a la exploración y extracción de petróleo y gas.

De hecho, reveló que entre los planes de corto plazo, existe la posibilidad de firmar un convenio de colaboración con la Comisión Nacional de Hidrocarburos, con el propósito de tener acceso a la base de datos de procesamiento sísmico, para proponer procesos en exploración y extracción de crudo, basados en datos históricos, con la ayuda de esta supercomputadora, lo cual refleja la importancia que los servicios del LNS tendrán para una de las industrias estratégicas del país.

En este sentido, Salazar Ibargüen precisó que en días reciente se inició con la presentación de propuestas técnico económicas para empresas que demandan este tipo de servicios de procesamiento masivo para el análisis sísmico.

Así también, el laboratorio ofrecerá análisis de información (Big Data) para la toma de decisiones e inteligencia de negocios.

 Los proyectos universitarios y la capacitación

La idea que guió la creación del LNS fue la necesidad de dotar a la comunidad científica de la BUAP de una herramienta tecnológica para llevar a cabo cálculos complejos, sin tener que acudir a otras instituciones o centros de investigación del país y del extranjero. De ahí que desde hace ocho meses, esta tarea está siendo cumplida por este laboratorio.

La supercomputadora brinda apoyo a distintos grupos de científicos de la Máxima Casa de Estudios de Puebla, en el desarrollo de investigaciones en las áreas de físico-química, cuántica computacional, bioinformática y física de altas energías, entre otras.

Contar con un laboratorio de esta naturaleza permitirá entrenar a los estudiantes en el uso de este tipo de infraestructura, llamados “laboratorios virtuales” del siglo XXI y así formar cuadros de profesionales expertos en supercómputo de alto nivel.

Gracias a esta infraestuctura tecnológica de gran potencia, la BUAP y las instituciones participantes podrán ofrecer soluciones, con la ayuda de la ciencia y la tecnología, a diversos problemas que aquejan al estado y la región.

 Lista de 27 proyectos corriendo en el LNS, periodo febrero-septiembre 2015

Consorcio BUAP – INAOE – UDLA

Física y Química de Materiales: 15

Biología y Fisiología: 3

Física Matemática: 1

Ciencias Computacionales: 1

Artes Plásticas y Audiovisuales: 1

Física de Altas Energías: 6

Física y Química de Materiales

1. Simulación molecular a gran escala, Dra. Minerva González Melchor, Instituto de Física Luis Rivera Terrazas, BUAP.
2. Física del estado sólido: estudios computacionales de primeros principios, Dr. Omar de la Peña Seaman, Instituto de Física Luis Rivera Terrazas, BUAP.
3. Estudio experimental – teórico de la relación propiedad – estructura de materiales, Dra. María Judith Percino Zacarías, Dra. María Eugenia Castro Sánchez y Dr. Víctor Chapela, Instituto de Ciencias, BUAP.
4. Propiedades estructurales y electrónicas de nanoestructuras de carbono y nitruro de boro en presencia de fármacos, Dr. Gregorio Hernández Cocoletzi, Instituto de Física Luis Rivera Terrazas, BUAP.
5. Propiedades mecánicas de metales de materiales cristalinos a nivel atómico, Dr. Alejandro Bautista Hernández, Facultad de Ingeniería, BUAP.
6. Física computacional de la materia condensada: aspectos metodológicos y computacionales, Dr. Juan Francisco Rivas Silva, Instituto de Física Luis Rivera Terrazas, BUAP.
7. Estudio estructural y espectroscópico de diferentes sistemas moleculares, Dr. Francisco Javier Meléndez Bustamante, Facultad de Ciencias Químicas, BUAP.
8. Simulación, modelación y diseño de dispositivos, circuitos y sistemas para diferentes tipos de sensores, Dra. Blanca Susana Soto Cruz, Dr. Joaquín Alvarado Pulido, Instituto de Ciencias, BUAP.
9. Propiedades estructurales y electrónicas de nanoestructuras de carbono y nitruro de boro en presencia de fármacos, Dr. Ernesto Chigo Anota, Facultad de Ingeniería Química, BUAP.
10. Nanofotónica en medios discretos, Dr. Erwin A. Martí Panameño, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.
11. Necesidades de cómputo y software para el Centro de Modelación Matemática y Computacional de Sistemas Complejos de la FCFM-BUAP, Dr. Andrés Fraguela Collar,    Dr. José Jacobo Oliveros Oliveros, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.
12. Aplicaciones del supercómputo en la investigación de materiales semiconductores nanoestructurados y orgánicos, Dr. Javier Martínez Juárez, Instituto de Ciencias, BUAP.
13. Óptica cuántica, Dr. Francisco Soto Eguibar, Dr. Blas Manuel Rodríguez Lara ,   INAOE.
14. Cuerpo académico de materiales avanzados y futuros temas a desarrollar apoyados en herramientas de supercómputo, Dra. Ana Lilia González Ronquillo, Instituto de Física, BUAP.
15. Propiedades estructurales y mecánicas de nanopartículas, Dr. Martín Salazar Villanueva, Facultad de Ingeniería, BUAP.

Biología y Fisiología

16. Cálculos de estructura electrónica y mecánica molecular para biomoléculas con ligandos en fase gaseosa y en solución. Dra. Alexandra Deriabina,  Dr. Eduardo González Jiménez,  Dr. Valery Poltev, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.
17. Simulación computacional de adsorción de fármacos en proteínas.   Dr. Ernesto Salinas, Facultad de Fisiología, BUAP.
18. Laboratory of Computational Molecular Simulations,  Dr. Thomas R. F. Scior, Facultad de Ciencias Químicas, BUAP.

 Física Matemática

19. Propagación y confinamiento en geometrías móviles, Dr. Emerson Sadurní Hernández, Instituto de Física Luis Rivera Terrazas, BUAP.

Ciencias Computacionales

20. Cómputo de alto rendimiento y el grupo de investigación LKE, Dr. Manuel Martín Ortiz, Facultad de Ciencias Computacionales, BUAP.

 Artes Plásticas y Audiovisuales

21. Rendering y animación en 3D, Dra. Sheng-Li Chilián, Dr. Jesús Pérez, Escuela de Artes Plásticas y Audiovisuales, BUAP.

Física de Altas Energías

22. Experimento ALICE-LHC del CERN, Dr. Arturo Téllez Fernández, Dr. Mario Rodríguez Cahuantzi, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.
23. Experimento CMS-LHC del CERN, Dra. Ma. Isabel Pedraza, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.
24. El Observatorio de rayos gamma HAWC, Dr. Humberto Salazar Ibargüen, Laboratorio Nacional de Supercómputo, BUAP, Dr. Luis Villaseñor Cendejas, Dr. Mario Castillo, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
25. El observatorio de rayos cósmicos Pierre Auger, Dr. Humberto Salazar Ibargüen,    Dr. Enrique Varela Carlos, Laboratorio Nacional de Supercómputo, BUAP.
26. Uso del LNS para física médica, Dr. Eduardo Moreno Barbosa, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.
27. Propuesta de evaluación de mediciones numéricas en sectores topológicos distintos, Dra. Iraís Bautista Guzmán, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP.