jueves, 20 de septiembre de 2018 22:50
Sociedad

5 maneras en que la supercomputadora más rápida del mundo puede cambiar el mundo

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El supercomputador Summit


Los científicos tienen grandes esperanzas en la computadora más rápida del mundo, que ahora está funcionando en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee después de su lanzamiento el 8 de junio.


Un monstruo de 200 millones de dólares, enfriado por agua, que cubre un área del tamaño de dos canchas de tenis, la computadora, llamada 'Summit', ha sido cronometrada manejando 200 billones de cálculos por segundo (o 200 petaflops). Esto es más del doble de rápido que el anterior plusmarquista, el chino 'Sunway TaihuLight' (93-petaflop), y tan rápido que le llevaría a cada persona en la Tierra hacer un cálculo por segundo durante 305 días para hacer lo que Summit puede hacer en un solo segundo.


La cumbre le da a Estados Unidos el derecho para alardear. Y lo que es más importante, ofrece a los científicos una nueva herramienta para llevar a cabo investigaciones que son casi imposibles de realizar con otras supercomputadoras.


"Mis esperanzas son que podamos atraer a los mejores científicos del mundo para que trabajen en los problemas de sus sueños", dice Jack Wells, director de ciencias de la Oak Ridge Leadership Computing Facility. 


"Abrir lugares que la gente pensaba que no eran posibles en este tiempo, resolver problemas que la gente pensaba que estaban a 20 años de distancia en los próximos cinco años".


Estas son las cinco maneras en que Summit podría cambiar el mundo:


PREDECIR LA ADICCIÓN A LOS OPIÁCEOS


Aproximadamente el 10 por ciento de las personas que toman un analgésico opiáceo acaban desarrollando una adición, dice Dan Jacobson, biólogo computacional del laboratorio. Él y su equipo planean usar el Summit para comparar los perfiles genéticos de 600.000 individuos -en este caso veteranos de las fuerzas armadas de Estados Unidos- con los registros clínicos que muestran si se les recetaron opiáceos y si se volvieron adictos.


Si existe una base genética para la adicción a los opiáceos, señala Jacobson, es probable que sea el resultado de una compleja interacción entre varios genes. Así que Jacobson creó un código de computadora que mapea los genes en una red gigante para ayudar a estudiar las interacciones.


En última instancia, dice Jacobson, comprender la predisposición a la adicción podría ayudar a los médicos a examinar a los pacientes antes de recetar opiáceos, y también podría utilizarse para desarrollar una cura para la adicción.


EL AVANCE DE LA ENERGÍA DE FUSIÓN


Los científicos han estado trabajando durante mucho tiempo para desarrollar la energía de fusión como una fuente ilimitada de energía limpia. Pero aún quedan varios obstáculos técnicos antes de que la energía de fusión se convierta en una realidad, incluyendo la búsqueda de una forma de contener la forma sobrecalentada de la materia conocida como plasma en la que ocurre la fusión nuclear.


El reactor de fusión experimental más grande del mundo, la instalación ITER en Grenoble, Francia, está diseñado para contener plasma utilizando potentes campos magnéticos. Pero el plasma es altamente turbulento en sus bordes, y eso dificulta que los científicos sepan cuánta energía ejercerá el plasma contra las paredes del reactor.


Ahora que el Summit está disponible, dice Wells, los científicos de la Universidad de Princeton planean usarlo para simular el comportamiento del plasma con un detalle sin precedentes. Esto debería contribuir a garantizar que ITER funcione según lo previsto y a acelerar el desarrollo de reactores de fusión más grandes.


Detalle del Summit


CARTOGRAFIAR EL INTERIOR DE LA TIERRA


Otro grupo de científicos, liderado por el geocientífico de la Universidad de Princeton, Jeroen Tromp, planea usar el Summit para cartografiar el interior de la Tierra con un detalle sin precedentes, desde la corteza exterior hasta el núcleo. Crearán el mapa obteniendo datos sísmicos de 4.000 terremotos.


Anteriormente, los científicos utilizaban otra supercomputadora para procesar datos sísmicos de 1.500 terremotos. Eso les permitió cartografiar el interior de la Tierra hasta el borde exterior del núcleo, pero Tromp dice que el Summit debería hacer posible cartografiar todo el camino hasta el núcleo interior. Y eso debería mejorar la comprensión de los científicos de los efectos de los terremotos y erupciones volcánicas, así como ayudar a los prospectores a localizar yacimientos subterráneos de petróleo y gas.


DESENTRAÑANDO LOS SECRETOS DEL POLVO DE ESTRELLAS


Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la mayoría de los cientos de elementos que existen en el universo -todo lo que no sea hidrógeno, helio y litio- fueron creados dentro de estrellas en explosión conocidas como supernovas. Pero la naturaleza precisa de los procesos nucleares que crean estos elementos es poco comprendida.


Utilizando otras supercomputadoras, los científicos simularon los procesos, pero sólo para una docena de elementos a la vez. Wells dice que el Summit debería permitir simular los procesos para cientos de elementos simultáneamente. Eso podría llevar a descubrimientos fundamentales sobre la abundancia relativa de elementos a través del universo.


Los astrónomos también usan la luz emitida por las supernovas como una especie de vara de medir cósmica para entender cuán rápido se está expandiendo el universo. Un mejor conocimiento de los mecanismos que conducen estas explosiones hará que estas mediciones sean aún más precisas, dice Wells.


ENTENDER EL CAMBIO CLIMÁTICO


Los científicos del clima han desarrollado modelos sofisticados que pueden ser usados para predecir grandes cambios en el clima de la Tierra. Pero es difícil hacer predicciones precisas sobre cómo afectará el cambio climático a áreas específicas, en parte porque es difícil modelar las nubes con precisión. Las nubes pueden enfriar el planeta bloqueando la luz solar, pero también pueden atrapar calor en la atmósfera.


Utilizando Summit, los investigadores del Departamento de Energía de Estados Unidos esperan modelar el impacto de las nubes en el clima con mayor precisión que nunca. Esto debería aumentar la precisión de las simulaciones climáticas globales y hacer más confiables las predicciones de los impactos regionales del cambio climático, dice el científico climático computacional de Oak Ridge Matt Norman.


"¿Esta área específica se va a secar, o se va a mojar más?", pregunta. "¿Qué hay de eventos extremos como inundaciones o tormentas? Ese tipo de cosas son mucho más difíciles de concretar, así que eso es exactamente a lo que aspiramos".



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