Josep Maria Martorell

Associate Director del Barcelona Supercomputing Center

Mare Nostrums

“La tecnología de supercomputación es la única que lleva siete décadas creciendo exponencialmente”


El Centro de Supercomputación de Barcelona reúne a 700 profesionales de 49 nacionalidades para promover investigación científica de excelencia

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En Barcelona hay dos Mare Nostrum. Uno es el Mediterráneo de toda la vida. El otro es un megacomputador de los más avanzados y potentes del mundo. En los últimos años el Centro de Supercomputación de la ciudad ha acogido cuatro versiones sucesivamente mejoradas de esa máquina tan fabulosa. Josep Maria Martorell, director adjunto del centro, nos recibe justo al lado del aparato. Pronto les llegará la quinta versión.

Barcelona es la sede de la supercomputación española y una de las referencias europeas en la materia. ¿Cuál es la historia de este Centro?
La entidad comenzó a funcionar en 2005, con la compra del primer ordenador Mare Nostrum. Venía de una tradición histórica de investigación en arquitectura de computadores en la Universitat Politècnica de Catalunya, de la mano de Mateu Valero y otros. El Centro es un spin-off de la UPC que acogió los tres primeros modelos desde 2005 y hasta 2016.

Yo me incorporé en ese año, justo cuando acabábamos de comprar el modelo IV. Fue allí donde cambiamos de paradigma y pasamos a formar parte del panorama internacional de la supercomputación europea. Nos comenzamos a ganar una reputación que nos ayudó, en 2019, a ser una de las tres ciudades elegidas por Europa para situar sus próximas supercomputadoras.

En 2016 pasamos a formar parte del panorama internacional de la supercomputación europea

Europa apuesta por Barcelona, nuevamente.
La clave de esto está en entender que, si quieres competir a nivel mundial, debes invertir no menos de 200 millones de euros a cinco años vista en una máquina de este tipo. Además, debe ser una inversión continuada y reiterada cada lustro si quieres mantenerte en esos puestos.

Si quieres competir a nivel mundial, debes invertir no menos de 200 millones de euros a cinco años vista en una máquina de este tipo

Los países europeos han visto que es casi imposible hacerlo por su cuenta y que no se puede seguir el ritmo de inversión de Estados Unidos, Japón y China. Así que los estados y la Comisión Europea acordaron una política única de supercomputación. Todos ponemos dinero en un mismo cajón y decidimos a dónde van las máquinas que compraremos con él.

Un caso parecido al de la Agencia Espacial Europea.
Así es. De hecho, nos gusta explicar que esto es lo que debería ser Europa siempre: un proyecto en el que todos nos ponemos de acuerdo para decidir dónde ubicamos las cosas. Así el portugués y el holandés no se enfadan si elegimos a Barcelona o a Finlandia en vez de sus países de origen. Hay complicidad entre los países de Europa cuando se trata de un tema tan científico y objetivo.

El Mare Nostrum IV que tiene a sus espaldas es enorme. ¿No decían que cada vez íbamos a hacer máquinas más pequeñas?
Con los años hemos reducido el tamaño de los componentes. Pero como nunca hay suficiente capacidad de cálculo, llenamos el espacio tanto como podemos. El modelo V, que nos llegará en unos meses, tiene un chip con tanta potencia como todo el Mare Nostrum I de hace 15 años.
Tal vez pueda sorprender ese dato, pero es algo normal. Usted mismo, si viviera hace 25 años con el teléfono móvil que lleva ahora mismo en el bolsillo, habría tenido en sus manos el computador más rápido de Europa. Hemos asumido sistemáticamente que esto avanza. Es lo que se denomina “la Ley de Moore”.

El modelo V, que nos llegará en unos meses, tiene un chip con tanta potencia como todo el Mare Nostrum I de hace 15 año

Es una ley conocida: cada tanto, los computadores doblarán su potencia dividiendo a la mitad su tamaño y su coste…
Decimos que la tecnología de supercomputación es la única que lleva seis o siete décadas creciendo de manera exponencial e ininterrumpidamente. Quizás nos cuesta entender todo esto, pero cada año podemos miniaturizar más la capacidad de computación y ponerla dentro de lugares cada vez más pequeños: su coche, su portátil, su teléfono móvil, su reloj… Todos ellos están llenos de dispositivos que antes ocupaban salas enteras y que ahora solo necesitan unos pocos milímetros.

Marean las magnitudes que hemos tenido que inventarnos: la Mega, la Giga, la Tera y ahora la Peta. ¿Qué es una Peta?
A veces nos cuesta incluso a nosotros mismos. Cuando la máquina que tengo a mi espalda funciona al pico de su capacidad, desarrolla una capacidad de 13 Petaflops por segundo.

Cuando la máquina que tengo a mi espalda funciona al pico de su capacidad, desarrolla una capacidad de 13 Petaflops por segundo

Y eso equivale a…
Pues tengo que pensar un momento para decirlo bien… Son trece mil millones de millones de operaciones matemáticas cada segundo. No hay mente humana capaz de visualizar una cantidad de operaciones tan grande.

A menos que sea de manera abstracta, claro.
Seguro. De hecho, ya nos hemos habituado a estas cifras monstruosas para uso científico. Quizás su teléfono móvil ya esté haciendo ahora un par de millones de millones de operaciones matemáticas cada segundo. Y usted lo lleva en su bolsillo y lo ve tan normal. Pero seguramente ni concibe lo enorme que es esa capacidad.
Uno de nuestros grandes retos es ayudar a la gente a entender lo enorme de estas capacidades. Creemos que la tecnología ha avanzado tan rápido que los humanos hemos asumido antes sus beneficios que su significado.

Uno de nuestros grandes retos es ayudar a la gente a entender lo enorme de estas capacidades

Para los que no hayan visitado nunca el Centro, resulta que esta instalación es un antiguo templo.
Lo cierto es que sí y que da para muchas metáforas. Este edificio es una iglesia desacralizada y dispuesta para el uso civil hace muchos años. El campus, actualmente de la UPC, perteneció a la familia Girona (Manuel Girona fue alcalde de Barcelona a finales del s. XIX – N. de. E.) y antiguamente había aquí un convento de monjas. En los años 80 y 90 la universidad lo utilizó como biblioteca, como aula y como sala de conferencias. Cuando en los años 2000 se pensó en adquirir un supercomputador, alguien tuvo el acierto de elegir este lugar para acogerlo. La verdad es que se necesitaban unos 150 m2 de espacio sin columnas y una altura de 6-7 metros, con ciertos requisitos de aislamiento térmico. Este era sin duda el mejor lugar posible.

Es como la catedral del chip.
Claro. En el campus universitario no podíamos colocar el supercomputador, porque está lleno de despachos y aulas. Este espacio, sin embargo, es una maravilla porque nos permite utilizar muy bien la infraestructura y nos da pie a metáforas divertidas. Imagínese: el año pasado ganamos el premio mundial como centro de procesamiento de datos más bello del mundo. Fue por votación popular. Tenemos amigos por todo el mundo.
También a centenares de trabajadores de muchas nacionalidades.
Actualmente somos unas 700 personas. Nuestro último recuento indicaba 49 nacionalidades distintas. Hay 600 investigadores y el resto son personal de apoyo o gestión de la infraestructura. Me gusta decir que somos una institución diversa desde cualquier perspectiva: la nacionalidad, la edad, la formación… La supercomputación se ha convertido en un habilitador: es una tecnología que ayuda a que distintas áreas del conocimiento avancen simultáneamente gracias a una máquina que hace simulaciones.

La diversidad también puede ser un gran reto.
Así es. Por lo menos en cuanto a gestión de personal, siempre es más fácil trabajar con personas cortadas bajo el mismo patrón que con un grupo diverso. Pero eso lo hace más interesante: saber que cuando te vas a tomar un café coincidirás en la mesa con personas de otros países con distinto bagaje formativo es muy enriquecedor. También hace que la ciencia florezca: las nuevas ideas surgen a menudo en conversaciones informales con gente distinta. Esta es una virtud de la institución que no debemos perder.

A principios de la década de 2010 fue usted nombrado Director General de Investigación Científica en la Generalitat de Catalunya. ¿Diría que las políticas decididas entonces están dando frutos hoy?
Pues sí. Además, ha sucedido algo sorprendente y que nadie podría prever hace 20 años. Lo muestra uno de los rankings de la revista Nature, denominado “Science & Cities”, que ordena las mejores ciudades del mundo en términos de producción científica de excelencia. Cuando vemos la lista de principales ciudades europeas, encontramos a las tradicionales como Londres, Berlín, Múnich, París y Zúrich. Pero justo les sigue Barcelona. Que hoy nadie discuta que Barcelona es la ciudad donde mejor ciencia de excelencia se hace al sur de la línea “París-Zúrich” era inimaginable antaño. Ya teníamos buenas universidades, pero no existía la capa de excelencia que tenemos ahora.
Todo esto se ha generado a partir de muchos factores. Y además vemos la gran potencialidad de esto: atracción de inversiones, creación de puestos de trabajo de alto valor añadido, nutrición de talento a las industrias de nuestro entorno… Cada año hay entre 70 y 80 personas que se incorporan y abandonan este centro. La mitad de las que se van se vuelven a sus países de origen, pero la otra mitad se quedan en nuestro tejido productivo, ya sea creando startups, empleándose en compañías industriales o yendo a las universidades a investigar y dar clases. Todo esto es el resultado de las políticas que arrancaron hace veinte años.

Una pregunta recurrente en el mundo científico: ¿cómo llevan ustedes lo de la igualdad de género?
El porcentaje actual de mujeres en nuestro grupo profesional es del 25%. No es un índice de los más bajos que he visto, pero sí que es bajo, y eso es un grave problema. A este respecto quisiera decir tres cosas. Primera: nos es muy difícil aumentar este porcentaje si nuestras facultades universitarias de Telecomunicaciones, Matemáticas, Física, Ingeniería, etcétera no crecen en número de estudiantes mujeres.
Segunda: tenemos una política sensible en cuanto a esto. No nos basamos en cupos, porque nuestros criterios de selección son el talento, la calidad y la excelencia y porque contratamos en concursos abiertos a todo el mundo. Pero sí es cierto que en todas las fases del proceso podemos ser sensibles a la cuestión del género. Por ejemplo, podemos evaluar la carrera profesional de cada candidato teniendo en cuenta que la realidad de hombres y mujeres a ciertas edades no es la misma, o podemos crear comités de selección con una presencia equilibrada de hombres y mujeres. Con esto no hay suficiente, pero ayuda a que seamos más justos.

La diversidad, nos dijo antes, aporta calidad.
Así es. Y ese es mi tercer punto: el género es una dimensión de la diversidad. Los grupos en los que hay diversidad, ya sea de edad, de género, de origen y de nacionalidad, son “bombas” de pensamiento: todo el día tienen ideas hirviendo. Así que el que haya más mujeres no es solo una cuestión de justicia social, sino que es por puro interés.

La máquina que tiene a sus espaldas, el supercomputador, se utiliza para hacer el bien. ¿Existe la posibilidad de que alguien lo hackee y lo convierta en un aparato maligno?
La pregunta me permite plantearle un tema interesante, que es el de quién accede a esta máquina. Mire: el 20% del tiempo, esta supercomputadora trabaja para nuestros investigadores. Y el 80% restante está destinado a cualquier investigador europeo que la necesite. A través de un concurso y de la evaluación de unos méritos se decide quién la utiliza: si eres buen investigador y tienes un buen proyecto, nos lo detallas en un informe, nos lo presentas y nosotros lo evaluamos cada seis meses. Los mejores proyectos tienen acceso. Los que no son tan buenos, pueden volver a intentarlo cuando quieran. Por cierto, el acceso es gratis para ellos, al igual que con los sincrotrones o los telescopios europeos.

Interesante, siga.
Una vez te concedemos acceso, no vienes aquí, sino que te conectas sin problema desde tu universidad de origen. Y esto es técnicamente posible porque todas las instituciones académicas europeas están conectadas a través de una red de Internet privada distinta a la comercial. Se llama GÉANT, o RedIris (en España), o Anella Científica (en Catalunya). Esto tiene muchas ventajas, entre ellas la garantía de que sólo puedes entrar aquí si lo haces desde una institución académica.
Si alguna vez alguien quisiera entrar aquí para hacer cosas para las que esta máquina no fue diseñada, sería inmediatamente detectado y sabríamos desde donde nos está hackeando. Así que es un poco más sencillo mantener la seguridad de esta instalación que la de otras organizaciones que están conectadas a la red convencional.

Finalmente, y para que nuestros lectores lo entiendan: ¿en qué mejora nuestras vidas cotidianas todo lo que ustedes supercalculan aquí?
Le daré unos ejemplos. ¿Sabe qué pasa cuando una compañía de automoción quiere probar una nueva geometría del chasis de sus coches? Pues que hace unos cálculos, luego crea un prototipo y finalmente lo envía a un túnel de viento donde le hacen pruebas. Este es un proceso caro, lento e ineficiente. Nosotros ayudamos a SEAT a hacerlo mejor. Hemos diseñado un software que funciona en el supercomputador y que simula la aerodinámica de un coche con la misma precisión que tiene un túnel de viento. Cuando terminemos el proyecto habremos ayudado a una empresa de aquí a ahorrarse mucho tiempo y dinero simulando prototipos, en vez de construyéndolos. Y eso la hará ser más productiva y competitiva y a mantener puestos de trabajo.

¡Estupendo! Y con el coronavirus, ¿pueden hacer algo?
Durante la pandemia estamos ayudando en la investigación de vacunas. Junto con IRSI Caixa, Grífols y el Centro de Seguridad Animal estamos ayudando a buscar una solución útil para cualquier tipo de coronavirus. El supercomputador acorta los tiempos haciendo simulaciones para detectar qué configuraciones vale la pena descartar y qué otras podemos seguir probando en un laboratorio, primero con animales y luego con personas. Podemos procesar miles de simulaciones y acelerar el proceso para encontrar la solución.
También hemos ayudado al Hospital Clínic. Durante la primera avalancha de enfermos nadie sabía cómo prever cuántas camas serían necesarias para enfermos de COVID y cuántas para pacientes de otras patologías, así que les creamos un sistema de inteligencia artificial a partir de los datos diarios que ellos nos enviaban. Podíamos suministrarles cada día una previsión a 3, 5 y 7 días vista del número de camas que necesitarían y así les ayudábamos a gestionarse mejor. La capacidad de cálculo y los algoritmos ayuda a los hospitales a reaccionar ante eventos como los que sufrimos en marzo pasado.

Licenciado en Física y doctorado en Computación, Josep Maria Martorell comenzó su carrera pensando en dedicarse a la investigación y la academia. Descubrió que le gustaba más la gestión académica que la investigación y fue a formarse a IESE y en ESADE. A finales de los 2000 estaba al cargo de los programas de postgrado y formación ejecutiva de la Universitat Politècnica de Catalunya. En 2011 fue reclamado por Andreu Mascolell, entonces consejero de Economía de la Generalitat de Catalunya, para formar parte del gobierno catalán como Director General de Investigación Científica. Su reto fue el de arrancar una estrategia académica y científica que consolidara lo obtenido en los años anteriores y que ayudara a remontar la crisis de los años 2010-12. Al acabar esa etapa, fue reclamado por el Centro de Supercomputación de Barcelona, un consorcio formado por el gobierno español, el catalán y la UPC. Su misión es la de acompañar a la institución a liderar grandes proyectos internacionales y a ser referencia en Europa.

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