Laboratorio Exaescalable, una infraestructura única

El laboratorio Exaescalable reúne a unos 70 doctores de la Universidad de Málaga que han juntado sus fuerzas para poder recibir un equipamiento exclusivo en España. Las investigaciones que se llevan a cabo en el centro van desde simulación de tsunamis al desarrollo de 'smart cities', teniendo como nexo común a la inteligencia artificial que será clave para conseguir resultados diferenciales. Enrique Alba Torres y Francisco Luna Valero son los líderes de la iniciativa que une a docentes de distintas disciplinas. El primero es catedrático de la universidad y fue director de la tesis doctoral de Luna Valero. Ambos afrontan con ilusión este proyecto: «A pesar de que la tecnología se queda obsoleta con facilidad esperamos que estos años sean productivos».

El casi millón de euros cofinanciados por los fondos FEDER ha permitido que los investigadores tengan a su alcance uno de los equipamientos más punteros de todo el mundo: «Nvidia es el top y nos pone a la cabeza. Esta infraestructura permite utilizar todo el equipamiento como si fuera uno solo, permite agregar toda la potencia como si fuese una única máquina virtual», explica Luna Valero.

La potencia de la que habla el doctor en Informática por la UMA es la que da el sistema DGX de Nvidia. Esta estructura acelera la velocidad de funcionamiento gracias a las GPU ('Graphic Processing Unit'), comúnmente conocido como tarjetas gráficas. «Por nuestra formación conocemos la potencia de una GPU para resolver problemas. Si sabemos lo que podemos hacer con una, ¿qué podríamos hacer con una infraestructura como la DGX de Nvidia?», comenta Alba Torres acerca del funcionamiento de las máquinas.

La empresa norteamericana es la referente en cuanto a componentes informáticos se refiere, «ha diseñado un ecosistema software que es muy bueno para los usuarios», añade el catedrático. Estos programas posibilitan que los investigadores puedan trabajar con grandes cantidades de información.

La red 'infiniband' es la encargada de conectar las bases de datos y las GPU: «Se necesita una buena conexión entre partes para que no se de el conocido fenómeno como 'cuello de botella'. Esta herramienta nos permite dar muchos pasos por unidad de tiempo», desarrolla el docente. El sistema pasa los datos a una velocidad de 200 gigabit por segundo, equivalente a 25 gigabytes por segundo.

Los líderes del laboratorio recalcan la unicidad del proyecto: «Esta suma de músculo, 'hardware', e inteligencia, 'software', hace que esta infraestructura sea única, en España y en Europa hay pocas o ninguna igual. Hay gente que está comprando porciones y nosotros contamos con las herramientas al completo», subrayan.

El plan se inició en 2017 con una propuesta a la Junta de Andalucía. Al retrasarse la resolución, optaron por intentarlo con la convocatoria nacional, «teníamos gran parte de la petición formalizada y optábamos a un proyecto mucho más grande», señala Luna Valero. El cambio de rumbo no fue premeditado y colaboraron desde el vicerrectorado de Investigación y Transferencia, «ayudaron a que saliese adelante porque tuvimos poco tiempo para la petición nacional», recuerda Alba Torres.

La idea surgió de la necesidad que tenían los propios investigadores: «Estamos resolviendo problemas tan complejos que las infraestructuras que teníamos hasta ahora no daban abasto y pensamos que, si juntábamos nuestra experiencia podríamos contar con un equipamiento GPU potente», desvelan los profesores. «Mucha gente que tiene problemas complejos no se han planteado que las necesidades de hardware e incluso de software y conocimiento algorítmico son parecidas a las de otras disciplinas», suma Enrique Alba.

Poner en marcha una infraestructura como Laboratorio Exaescalable que cuenta con una financiación tan grande no es una tarea rápida. Hay procesos que seguir y por suerte para los profesores, la UMA es la que se encarga de la burocracia. Primero hay que hacer una oferta pública: «hay que detallar qué tipo de infraestructura buscábamos y las características. Eso nos llevó desde junio del 2018 a noviembre del 2019. Una vez nos comunicaron quién había ganado el concurso quedaba pulir ciertos detalles de envío, el problema fue que nos pilló la pandemia», narra Francisco Luna.

Después tuvieron que superar muchos inconvenientes como el cambio constante de la tecnología que ofrece una empresa, unas aduanas que ponen pegas a todo lo que se importa, incluso tuvieron que lidiar con la elección del torito que se iba a usar para no dañar el material. Todo el hardware lo recibieron el pasado mes de febrero y no tardaron mucho en ponerlo en funcionamiento: «En menos de un mes lo tuvimos todo instalado, funcionando y se está explotando ya», afirman.

La parte inteligente del laboratorio es más compleja de poner en funcionamiento, aunque ya está activa de forma parcial: «Hay que darse de alta en varias plataformas y ponerlo a disposición de los usuarios y no es inmediato. Pero desde que llegó la primera máquina hasta que se empezó a explotarla han pasado tres semanas», revelan los directores.

Al juntar expertos de diversas disciplinas y por la complejidad de las herramientas que usan han decidido ofrecer un curso de formación a los potenciales usuarios de las instalaciones: «Tuvo muy buena acogida y estamos pendientes de realizar al menos dos ediciones más», expone Enrique Alba.

Ambos docentes no pierden de vista cuál es el objetivo de esta iniciativa, la mejora de calidad de vida de la sociedad malagueña, «queremos ver resultados que se trasladen al mundo real, en todos los ámbitos, en el sanitario, en el transporte público o en las aplicaciones del móvil», destaca Luna Valero.

Para poder llegar a estos resultados hace falta poner en práctica técnicas de inteligencia artificial que darán las posibles soluciones. Pero antes hace falta modelar el problema de una manera tanto matemática como informática para que el ordenador lo pueda tratar, «es una labor un poco laboriosa, pero crucial», declara Alba Torres, que lleva trabajando en el campo de la inteligencia artificial desde 1992.

Por último, los docentes se marcan como objetivo el aumento de las sinergias entre los grupos de investigadores y que haya un impacto en la sociedad, «muchas veces colaboramos con gente de fuera en vez de nuestros compañeros de la UMA. El ministerio y la universidad ha confiado en nosotros y eso es porque lo hacemos bien y nos podemos ayudar a mejorar», zanjan.