Bioinformàtica

El Marenostrum 5 a Barcelona

El supercomputador que farà prediccions sobre el clima i ajudarà a curar malalties

  • Miquel Àngel Senar, 4 de Juliol de 2019
  • 2 mins de lectura
Imatge del Barcelona Supercomputing Center - National Supercomputing Center (BSC-CNS) / Foto: IBM Research

Aquest supercomputador està previst que es posi en marxa l’any 2020 i permetrà competir amb els dels EUA i la Xina. El de Barcelona es centra en estudis sobre les ciències de la Terra i de la Vida.

El passat 7 de juny la Comissió Europea va anunciar la seva iniciativa EuroHPC per fer que Europa es situï en posicions capdavanteres en l’àmbit de la supercomputació. En aquest projecte s’han triat vuit centres de diferents estats membres on s’instal·laran noves màquines d’altes prestacions. Entre aquestes seus, el Barcelona Supercomputing Center (BSC) ha estat escollit com un dels tres centres que acolliran una de les tres màquines pre-exascala (aquestes seran les màquines més potents; les altres 5 màquines seran de tipus peta-escala).

¿Què és una màquina pre-exascala o peta-escala? ¿Per què la Comissió Europea impulsa un projecte on s’invertiran 840 milions d’euros? ¿Quins àmbits del coneixement en resultaran beneficiats?

La forma habitual de mesurar la potència de còmput d’un ordinador és mitjançant el nombre d’operacions amb números reals que són capaços de realitzar per segon: és el que es coneix com a flops o floating point operations per second (en la seva expressió en anglès). El computadors moderns poden fer milers de milions d’operacions d’aquestes per segon. Una tablet moderna pot fer 1,5 gigaflops (és a dir 1500 milions de flops). Un ordinador de sobretaula pot arribar fàcilment a més de 100 gigaflops. El nou supercomputador del BSC arribarà a uns 200 petaflops (1 petaflop = 1 milió de gigaflops) i superarà el llindar dels 150 petaflops, que marca el club dels supercomputadors pre-exascala. La competició per ingressar en aquest selecte club l’encapçalen els Estats Units i la Xina, amb màquines que actualment ocupen les 5 primeres posicions (segons la llista del Top 500 que recull les 500 màquines més potents del món). L’actual màquina del BSC (el Marenostrum 4) ocupa la posició 29 i el nou Marenostrum 5 es preveu que passi al top 5 quan comenci a funcionar l’any 2020 competint frec a frec amb els nous supercomputadors americans i xinesos previstos per al proper any.

Aquesta bona notícia suposa també un reconeixement a l’esforç que s’ha fet al BSC per impulsar la supercomputació a diverses àrees de coneixement, integrant equips de prestigiosos científics que treballen en temàtiques que inclouen les Ciències de la Terra i les Ciències de la Vida. Ente d’altres, al BSC es fan estudis de models climàtics, de predicció dels oceans o de predicció d’emergències atmosfèriques, pel que fa referència a l’àrea de Ciències de la Terra. En l’àrea de les Ciències de la Vida, amb la supercomputació s’estan desenvolupant eines que permeten simular el sistema cardiovascular, models que ajuden a estudiar l’estructura i la interacció de proteïnes, eines que serveixen per identificar mutacions genètiques implicades en el desenvolupament de tumors o estudis genètics associats a malalties complexes com l’asma i la diabetis. Els avenços científics en tots aquests àmbits serien impossibles si no es fessin servir programes i recursos computacionals d’altes prestacions com els que hi ha al BSC. L’ús massiu de processadors de forma coordinada, de sistemes d’emmagatzemament de gran capacitat i de sistemes d’interconnexió d’alta velocitat resulten clau per poder simular sistemes biològics complexos, realitzar estudis sobre milers de genomes o desenvolupar solucions d’intel·ligència artificial i d’aprenentatge automàtic per agregar i analitzar dades fenotípiques i genotípiques complexes per ajudar a la medicina personalitzada.

I si mirem més enllà, ens trobem amb iniciatives com l’Earth BioGenome Project (EBP) que té com a objectiu seqüenciar, catalogar i caracteritzar els genomes de tota la biodiversitat eucariota de la Terra en els propers 10 anys. O el creixent nombre de projectes de seqüenciació humana en diferents països (Islàndia, Anglaterra, Xina…). Analitzar, entendre i transformar tota aquesta informació en coneixements és un repte increïble que la Bioinformàtica i la Biologia Computacional tenen per davant.

No hi ha dubte, en un futur no gaire llunyà potser serà tan fàcil tenir una còpia del nostre genoma com fer-nos una anàlisi de sang, tindrem eines bioinformàtiques que executarem directament al nostre mòbil o a la nostra tablet i podrem resoldre problemes complexes en els nostres portàtils o els nostres ordinadors de sobretaula. Però si tenim un problema realment gran, aleshores haurem de buscar l’ajuda del Marenostrum 5.

També et pot interessar