los ojos del firmamento
el supercomputador caléndula participa en un proyecto que determinará la evolución y las propiedades de las galaxias. El Centro de Supercomputación Caléndula participaen un proyecto internacional en el campo de la astrofísica que estudia en profundidad las propiedades de galaxias. El proyecto Fed4Amiga pretende determinar cómose comportan, su evolución y cómo influyen en las personas quehabitan la Tierra.
Los participantes en el proyecto, de izquierda a derecha, Rosa M. Badia, Pablo Ramírez, José Enrique Ruiz, Juan de Dios Santander, Julián Garrido, Antonio Ruiz-Falcó, Raul Sirvent, Paula Vega, Lourdes Verdes-Montenegro y Susana Sánchez.
No sólo es el acrónimo de un proyecto de investigación, Análisis del Medio Interestelar de las Galaxias Aisladas (Amiga), sino también el de un grupo de investigadores que colaboran en el estudio de las galaxias aisladas movidos por la idea de conocer las propiedades intrínsecas de las mismas sin ser afectadas por interacciones externas. Se puede hacer una analogía con estudiar como la vida de las personas dependen del entorno en que viven, desde un pueblo aislado a una gran ciudad. Este proyecto es clave para determinar el comportamiento de las galaxias, ya sean aisladas, formen grupos (como el caso de la Vía láctea), o formen un par con una compañera.
Un proyecto estelar de ámbito internacional, coordinado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía y en el que el Centro de Supercomputación de Castilla y León tiene un papel esencial.
Este grupo de investigación también es sensible a los cambios que está experimentando la manera de hacer ciencia. Existen grandes instrumentos científicos que proporcionan cantidades extremadamente elevadas de datos exigiendo a los científicos colaborar en grandes alianzas internacionales para poder compartir y analizar eficazmente estos datos, así como a las infraestructuras computacionales y de comunicación evolucionar para poder alojarlos y servirlos. Esto es lo que se conoce como e-Ciencia.
Además, la computación en nube y los workflows, o flujos de trabajo científicos, se están convirtiendo en piedra angular de la ciencia experimental, dado que permiten a los investigadores componer su experimento en una plataforma donde puede interconectar datos, tanto locales como distribuidos, con programas de análisis que se ejecutan en su propio ordenador o remotamente, automatizando así todo el proceso del experimento y guardándolo además, en un formato capaz de ser compartido y reproducido.
Fed4Amiga el cuarto proyecto del grupo Amiga y en el mismo se aplican los conocimientos adquiridos sobre e-Ciencia al campo de la astrofísica. En él se desarrollarán workflows o flujos de trabajo para el análisis de datos multidimensionales como los que se obtienen de instrumentos tales como GTC, Alma y SKA (observatorios astronómicos), así como del lado de las infraestructuras computacionales, pues se investigará en el despliegue de dichos workflows sobre un sistema federado que integre a las infraestructuras de Grid y de Supercomputación (redes de alta capacidad).
En este proyecto, Caléndula desarrollará un sistema federado (bases de datos) compuesto por los nodos Grid del Instituto de Astrofísica de Andalucía, el Csic, el Instituto de Telecomunicaciones de Portugal y los centros de supercomputación de Castilla y León y de Barcelona.
Los workflows científicos serán lanzados sobre este sistema federado que decidirá, en base al estado de la infraestructura (eficiencia energética, probabilidad de finalización con éxito, tiempo de latencia de los datos, etc.), dónde es más eficiente ejecutar el workflow y dirigir allí al mismo, de una forma totalmente transparente para el usuario.
La coordinadora del proyecto, Lourdes Verdes-Montenegro, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, explicó que al idear el proyecto se dieron cuenta de que necesitaban personas con experiencia en supercomputación y contactaron con Caléndula. «Ahí nos propusieron ir más allá de la ejecución de workflows en diferentes infraestructuras por separado, creando un sistema federado mediante técnicas de cloud computing —computación en nube— que integrara en una sola las infraestructuras de Grid y Supercomputación. Esta solución no solo pone un amplio abanico de infraestructuras al servicio de los workflows científicos, si no que las hace más accesibles para los científicos», explica esta astrónoma.
Ésa fue la clave para considerar a la FCSCL no sólo como un colaborador, sino como socio dentro del proyecto coordinado, y considerar la tarea de construcción del sistema federado como un subproyecto. Así lo afirma la científica del Instituto de Astrofísica de Andalucía, Susana Sánchez Expósito, encargada de coordinar el proyecto con León. Añade que tendrá dos resultados diferentes. Por un lado, se descubrirán nuevas formas de comportamiento de las galaxias a la luz de los datos de alta resolución proporcionados por instrumentos tan potentes como GTC, Alma o SKA.
En segundo lugar, se generarán nuevas formas de uso de las infraestructuras de computación. «La federación de las infraestructuras, y el medio para ejecutar workflows sobre esta, abrirán una nueva vía de aprovechamiento de los recursos computacionales que no solo servirán para las aplicaciones astrofísicas sino para las de cualquier otro campo», aseveró esta científica que no duda en afirmar que lo verdaderamente apasionante de la e-Ciencia, es que al ser un nuevo modelo de hacer ciencia, todos los desarrollos que se hagan en este dominio pueden servir a todos los campos científicos. Pone como ejemplo, el de los workflows científicos. Argumenta que esta herramienta de e-Ciencia se ha venido usando frecuentemente en el campo de la bioinformática y de las ciencias de la vida, para por ejemplo la secuenciación de ADN. «Sin embargo es ahora, cuando en astrofísica vemos que podemos usar esta herramienta para el análisis de nuestros datos de una forma análoga a como lo venían haciendo en bioinformática», recalca esta investigadora que añade que todos los avances practicados en la gestión de workflows dirigidos por las necesidades de la bioinformática han servido para la astrofísica de la misma manera que los desarrollos en e-Ciencia dirigidos por la astrofísica sirven para otros campos científicos.
A la hora de valorar lo que sucede en el mundo estelar y cómo influye sobre la tierra, esta astrónoma deja claro que el ser humano se diferencia de los animales por su interés en conocer en profundidad el mundo en que está inmerso, hasta el punto de haber llegado a descubrir que la tierra es un planeta girando en torno al sol, éste en torno a una galaxia formada por miles de millones de estrellas, y estas galaxias ser en realidad solo parte de grandes agrupaciones.
«Por tanto un proyecto que tiene como objetivo comprender mejor la evolución de las galaxias, sin duda va a permitir enriquecer el conocimiento que el ser humano tiene del universo que habita», puntualizó Lourdes Verdes-Montenegro.
También reconoce que para cuestiones más prácticas, es bien conocida que la investigación del universo desde la tierra (telescopios) o desde el espacio (satélites, etc), es un generador de desarrollo tecnológico (velcro, papel de aluminio, camara CCD). Considera que este proyecto es un claro ejemplo, pues para conseguir comprender la vida de las galaxias es necesario un desarrollo tecnológico que permita analizar de forma más eficiente cualquier tipo de datos. «La tecnología es imprescindible tanto para construir instrumentos como para analizar los datos que provienen de esos instrumentos», indica a la vez que recuerda que el retorno de las grandes inversiones a la sociedad se hace en dos dimensiones. La primera es el conocimiento generado sobre el comportamiento del universo.
Un ejemplo concreto de esta dimensión, es la posibilidad de hacer predicciones de la actividad solar, como un servicio meteorológico del sol, que prevenga de tormentas solares que tanto afectan a las telecomunicaciones. La segunda, es el avance de la tecnología dirigida por las exigentes necesidades de la astronomía.