Cómo puede ayudarnos la inteligencia artificial a afrontar el futuro volumen de trabajo a exaescala
Europa está desarrollando superordenadores de última generación que proporcionan a los investigadores una potencia de cálculo sin parangón para favorecer descubrimientos científicos. Sin embargo, las simulaciones complejas, como las empleadas en las previsiones meteorológicas y los diseños aeronáuticos, también generan cantidades enormes de información, cuyo análisis con métodos convencionales puede resultar difícil. En el proyecto ACROSS se emplearon modelos de inteligencia artificial (IA) para mejorar herramientas informáticas de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés) existentes. La IA podría revolucionar las herramientas de «software» de HPC en diferentes ámbitos tecnológicos, ya que podría acelerar el proceso de diseño de componentes aeronáuticos básicos, mejorar la precisión de las previsiones meteorológicas y optimizar las simulaciones de captura y almacenamiento de carbono en pro de un futuro energético más limpio. Alberto Scionti, investigador experimentado de la Fundación LINKS, en Italia, y responsable de difusión de ACROSS, explica: «Los modelos de IA han avanzado tanto que ya son capaces de captar la complejidad de nuestro mundo. Esto constituía una oportunidad evidente para mejorar las herramientas de “software” de HPC y, de este modo, estimular la capacidad de los investigadores para hacer más estudios y descubrimientos». El consorcio ACROSS, formado por diecisiete socios europeos, se propuso diseñar y desarrollar una plataforma convergente que integrara HPC, datos masivos e IA. Su objetivo último era crear una pila de «software» modular y flexible capaz de gestionar flujos de trabajo complejos en superordenadores modernos, combinando simulaciones convencionales con modelos de IA y procesamiento de datos masivos. Gracias a ello, será más fácil para los usuarios describir sus flujos de trabajo, simplificar cómo quieren que se ejecuten y asegurarse de que los datos y las tareas fluyan sin problemas, incluso cuando se utilizan recursos en la nube.
Mayor progreso científico
ACROSS ha permitido a los investigadores aprovechar mejor la potencia de los superordenadores. Su equipo desarrolló nuevas herramientas que han posibilitado llevar a cabo análisis más exhaustivos y simulaciones más complejas, lo que ha acelerado el ritmo de los descubrimientos. En el ámbito de la aeronáutica, ACROSS consiguió reducir el tiempo necesario para efectuar simulaciones y agilizó el proceso de diseño de componentes fundamentales de los motores de aviación. Ello contribuirá a fabricar aeronaves más eficientes y respetuosos con el medio ambiente. «El estudio preliminar aeronáutico llevó el modelo de IA un paso más allá, que permite abordar múltiples parámetros a la vez y aumentar así aún más la velocidad de la ejecución de cada flujo de trabajo», comenta Scionti. Entre los logros de ACROSS también destaca la optimización del procesamiento de datos para la previsión meteorológica, lo cual dio lugar a previsiones meteorológicas más precisas, que son fundamentales para mitigar la repercusión de los fenómenos meteorológicos extremos. Por último, el equipo del proyecto también mejoró las simulaciones de captura y almacenamiento de carbono, esenciales para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar el cambio climático.
Tecnología informática avanzada
ACROSS garantizó tiempos de ejecución predecibles para flujos de trabajo complejos, lo que permitió a los investigadores experimentar con modelos de IA de forma más eficiente. Gracias a esta ejecución determinista del flujo de trabajo, los científicos han logrado planificar y efectuar experimentos con mayor precisión y fiabilidad, y ha posibilitado mejorar el proceso global de investigación. Además, el estudio de arquitecturas inspiradas en el cerebro humano durante el proyecto allanó el camino para futuras ganancias en eficiencia informática. Esas redes neuronales auguran mejoras notables tanto en la velocidad como en la eficiencia energética del procesamiento, lo que supondrá que los ordenadores —y la investigación— sean mucho más rápidos. El proyecto ACROSS se llevó a cabo con el apoyo de la Empresa Común de Informática de Alto Rendimiento Europea (EC EuroHPC), una iniciativa creada para desarrollar un ecosistema de supercomputación de categoría mundial en Europa.
Palabras clave
ACROSS, EC EuroHPC, superordenadores, HPC, informática de alto rendimiento, IA, inteligencia artificial, datos, datos masivos, aeronáutica, clima, carbono, pila de software, flujo de trabajo
