| Artículos | 01 SEP 2003

Los cálculos del futuro

Proyectos de Grid Computing
Eva Martín y Juan F. Marcelo.
Cualquier entidad, privada o pública, que tenga la necesidad de realizar cálculos realmente grandes tiene únicamente dos posibilidades. Bien compra o alquila una supercomputadora y le encarga la tarea, bien acude a un sistema más barato: el Grid Computing. Son numerosos ya los proyectos de investigación que utilizan esta tecnología para conseguir ahorros millonarios en tiempo y dinero.

Los japoneses han sido los últimos sorprendidos y convencidos por la flexibilidad y potencia que brinda la tecnología Grid como sistema de computación distribuida. Han conseguido terminar en tan sólo 132 días lo que a un solo ordenador le hubiera costado 611 años de trabajo intensivo. Este primer test de Grid Computing japonés ha sido emprendido NTT Data Corp, y para llevarlo a buen puerto ha sido preciso conectar en la red de cálculo 12.206 ordenadores de usuarios particulares. La prueba realizaba cálculos para dos proyectos. Uno de ellos trataba de identificar patrones repetitivos en el genoma humano para utilizarlos en el estudio de enfermedades relacionadas con la genética, mientras que el otro proyecto analizaba la capacidad de trasmisión lumínica de diferentes materiales para un futuro ordenador basado en la luz.
La prueba, que acabó el pasado mes de abril, ha sido llevada a cabo sobre ordenadores personales de particulares voluntarios que se unieron al proyecto a través de Internet, deseosos de compartir los tiempos muertos de sus máquinas. Lo único que tuvieron que hacer es descargar un programa en sus ordenadores.
Tras comprobar el éxito de la prueba, NTT Data espera comercializar su servicio de Grid Computing por un precio que ronda los 20.000 euros por cada 100 ordenadores incorporados a cada proyecto. La compañía japonesa espera que el servicio, que se prestará a través de una red de alta velocidad, cuente entre sus mejores clientes con los institutos de investigación y las universidades.

Find a Drug
La filosofía de la tecnología Grid es la interconexión de recursos de computación para poder afrontar problemas de gran tamaño que, con la capacidad de cálculo de las máquinas actuales, no podemos abarcar. Precisamente uno de estos problemas es el que se encontraron los promotores en el proyecto Find a Drug (www.Find-a-Drug.org). Se dieron cuenta de que no tenían potencia de cálculo suficiente, ni dinero para comprarla, para poder abordar un estudio de diversas proteínas que podrían inhibir el cáncer. Automáticamente, prepararon un proyecto de Grid Computing con ordenadores voluntarios conectados entre sí, gracias al cual han descubierto al menos siete moléculas con un gran potencial de lucha contra el cáncer. A la llamada de los promotores acudieron miles de voluntarios que permitieron la interconexión de sus ordenadores para formar una gran supercomputadora capaz de evaluar el potencial anticancerígeno de más de 500 millones de moléculas. Como resultado de esta prueba, quedaron finalistas 39 moléculas que fueron probadas por científicos del Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos como parte del programa de desarrollo. De las 39 moléculas, sólo siete demostraron ser capaces de cumplir las predicciones realizadas por la red de ordenadores.
El uso de una red de computación de tipo Grid en este caso ha ahorrado varios millones de dólares y ha adelantado al menos dos años las investigaciones de moléculas contra el cáncer. En total se han utilizado más de 250 años de tiempo de ordenador donado por propietarios de más de 8.000 ordenadores conectados en partes muy diversas del globo. En cada PC corría una copia del programa Think, que estaba en segundo plano y sólo se activaba cuando el usuario no estaba utilizando la máquina. De esta manera no afectaba al uso normal de los ordenadores voluntariamente conectados. Todos los datos trasmitidos entre los ordenadores voluntarios y los servidores del proyecto estaban encriptados para evitar que terceros interfiriesen en la investigación introduciendo información falsa o simplemente virus. Find-a-Drug es un proyecto sin ánimo de lucro creado por los británicos de Treweren Consultants en 2002 para el estudio de nuevas medicinas capaces de luchar contra el cáncer, la esclerosis múltiple, el sida y otras enfermedades que trabaja en colaboración con la Universidad de Oxford y con diversos organismos internacionales.

Contra epidemias
Y es que el campo de la investigación médica es uno de los más atractivos para el uso del Grid Computing. Precisamente, esta tecnología ha tenido un papel estelar durante la reciente epidemia de SARS en Extremo Oriente. Cuando las plantillas médicas al completo de diversos hospitales clave en Taiwán tuvieron que someterse a una cuarentena forzada, sin poder salir de los hospitales debido a la epidemia, decidieron utilizar Grid Computing y una suite de Pacific Rim específica para esta tecnología llamada PRAGMA. En este caso, la tecnología Grid sirvió, entre otras cuestiones, para preparar aplicaciones de teleconferencia que lograron que los médicos no estuvieran aislados entre sí, y además pudieran compartir conocimientos. Los facultativos pudieron, por ejemplo, compartir diagnósticos, radiografías de alta resolución y nuevos sistemas de tratamiento con las plantillas médicas de otros hospitales en Taiwán. A las doce horas de ser instalado el sistema, empezó a recibirse también ayuda de hospitales y universidades de otros países.
La aplicación de Grid Computing en el campo de la medicina puede empezar en breve a lograr los primeros resultados espectaculares. Uno de ellos podría ser el fin de la viruela. Los internautas que lo deseen, y que tengan una buena conexión Internet, podrán participar en un proyecto mundial que intenta descubrir una cura definitiva para esta enfermedad que se suponía erradicada hace más de 30 años, pero que ahora vuelve a resurgir debido a la amenaza del terrorismo. Para poder desarrollar una nueva vacuna, Smallpox Research Grid Project, en el que participan IBM, United Devices y Accelerys, espera poder utilizar los tiempos muertos de más de 2 millones de ordenadores conectados a Internet para crear un superordenador masivo virtual. En sus momentos de mayor rendimiento, esta malla podría tener una potencia treinta veces superior a la supercomputadora más potente de la actualidad.
Sin este proyecto, habría sido necesario dedicar millones de dólares y decenas de años en el laboratorio examinando una a una cientos de miles de moléculas, mientras que con Grid Computing los investigadores esperan analizar cientos de millones en tan sólo unos meses. En la aventura trabajan el Centro para el Diseño Computacional de Drogas de la Universidad de Oxford junto con una compañía dedicada a Grid llamada United Devices, y Accelerys, una empresa de bioinformática.
No es la primera vez que los participantes en este proyecto trabajan para la búsqueda de moléculas médicas. Ya en el año 2001 hicieron un proyecto similar para investigar sobre sustancias contra el cáncer, y en 2002 contra el ántrax. Cuando la experimentación se hace en vivo, los científicos suelen gastar innumerables horas testando miles de productos químicos para encontrar cuáles de ellos van a poder adherirse a las proteínas. En este caso se buscan productos para deshabilitar una proteína clave en las funciones biológicas de la viruela. Si el químico se a

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