Jardunaldia: Superkonputazio Zientifikoa Euskadin 2013

Joan den ostiralean, Martxoaren 8an, Euskal Herriko Unibertsitateko Donostiako Campusean "Superkonputazio Zientifikoa Euskadin 2013" Jardunaldia burutu zen. Araba eta Bizkaiko Campusetan  jardunaldia jarraitzeko aukera izan zen ere bai, bideokonferentziaren bidez. Jardunaldiaren antolatzaileak BSC-CNS (Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación), i2Basque eta Euskal Herriko Unibertsitatea izan ziren. Helburua: Euskal Herriko komunitate zientifikoari BSC-CNS, RES (Red Española de Supercomputación), PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe), i2Basque eta UPV/EHU-k eskeintzen duten superkonputazio zerbitzuei buruz informatzea. Ni, Mare Nostrum superkonputadoraren erabiltzaile bezala, nire esperientzia kontatzen parte hartu nuen. Jardunaldiari buruzko informazio gehiago hemen, eta laburpena ikusteko, irakurri gehiago sarrera honetan.

Bi orduko sesio intentsiboari Eusko Jaurlaritzako Politika Zientifikoko Zuzendariak, Miren Begoñe Urrutia Barandika andreak, hasiera eman zion. Josu Aramberrik, i2Basque-ko Koordinatzaileak, jardunaldia moderatu zuen. Bertan esandakoari buruzko laburpenarekin hasi baino lehen, barkamena eskatu nahi dizuet sarrera honetan Superordenadore hauen ezaugarriak aurkitu nahian sartu zaretenei. Konplikatua egiten zaizkit Teraflop moduko hitzak, eta hanka sartu baino lehen, nahiago izan dut zuzeneko linkak jartzea. Horrela, informazio hau bilatzen ari zaretenak, linkak jarraitu eta aurkituko duzue. Ni, gehiago ulertzen dudanari buruz arituko naiz: Modeloak eta Aplikazioak. 

Hitz egiten lehenengoa Jose M. Mercero izan zen, UPV/EHU-ko IZO-SGI SGIker-ek eskeintzen dituen superkonputazio baliabideak aurkeztu zituelarik. Unibertsitatearen zerbitzu honek Arina superkonputadorea gestionatzen du (irudian).  Arina Unibertsitateko ikerlarietaz aparte, zentru teknologiko zein espresek ere erabiltzen ahal dute. Gertutasuneko zerbitzu pertsonalizatua eskeintzen dute bertako bi arduradunek, Txema Mercerok eta Edu Ogandok. Kimika Teoriko taldean, batez ere zerbitzu hau erabiltzen dugu, eta egia esan, oso pozik gaude. Gure ikerketa gehiena egiteko Arina erabiltzen dugu. Kuantikaren garapenean Superordenadoreen garrantziaz mintzatu nintzen aurreko batean ere bai, eta bertan Arina-ri buruz aritu nintzen (Superkonputazioa eta Kuantika). 

Txemaren ondoren, i2Basque-ren aurkezpena etorri zen, Josu Aramberriren (i2Basque-ren Koordinatzailea) eta Rosario Sánchez Ojedaren (i2Basque-ren HPC arduraduna)  eskutik. i2Basque Sare Akademikoa, Eusko Jaurlaritzako Hezkuntza, Hizkuntz Politika eta Kultura Sailaren programa bat da. Euskal Autonomi Erkidegoko Zentru Akademiko zein Ikerketa Zentruei komunikazio, kalkulu intentsibo eta beste hainbat zerbitzu eskeintzen dion programa bat da. Informazio gehiago i2Basque-ren orrian ikusten ahal duzue. Programa honek izen berdina duen Superkonputadore bat gestionatzen du, baina, Arina ez bezala, enpresek ezin dute erabili.

Ondorengo hizlariak Javier Aldazabal (CEIT) eta Iñigo Aldazabal (Materialen Fisikako Zentrua) izan ziren. Hauek oso projektu interesgarria aurkeztu zuten: Biosoft Projektua. Projektu honetan, minbiziaren aurkako medikamentuen inguruan aritu ziren. Nik baino hobekiago azalduta daukazue ondorengo link-ean. Projektua bezain interesgarria, erabilitako konputazio modua izan zen. Ibercivis sarearen bitartez buru ziren projektu honen simulazioak. Ibercivis sarean ez dira superordenadoreak erabiltzen, baizik eta edonork etxean dituen ordenadoreak. Nahi duen edonork parte hartu dezake Ibercivis projektuan. Informazio gehiago, hobekiago azalduta, hemen. Etxeko ordenadoreak erabiltzen direnez, kalkuluak ordenadoreak piztuta daudenean burutzen dira. Hau dela eta, etxeko ordenadoreak 24 orduz piztuta izaten ez ditugunez, egindako simulazioak ordubete ingurukoak izatea gomendagarria da. Hau da, simulazio kuantikoak egitea oso zaila da, normalean denbora gehiago tardatzen baitute. Projektu hau aurrera ateratzeko egindako simulazioak modelo makroskopikoetan oinarrituta daude, eta ez modelo mikroskopikoetan. Honek ez du esan nahi kalkulu errexak direnik, milioika datu lortu behar baitituzte estatistika onak lortzeko. Lan itzela burutzen ari dira. Nire zorionak hemendik.

Ondoren, Montserrat Gonzálezek (BSC-CNS) zentru honek, RES-ek eta PRACE-k eskeintzen dituzten superkonputazio zerbitzuak azaldu zizkigun. BSC-n RES zerbitzuak koordinatzen dira, eta gestionatzen den Superkonputadora potenteena Mare Nostrum da (MN3 irudian). Mare Nostrum-eko zati bat (%20, uste dut) PRACE zerbitzurako gordeta dago. PRACE programan Europar Batasuneko lau herrialdek (Frantzia, Alemania, Italia eta Espainia) hartzen dute parte, superkonputazio zerbitzuak eskeiniz Europa osoko ikerlarientzat. Montserrat-ek informazio asko eman zigun, eta guztia laburtzea zaila egiten zait. Berak emandako hitzaldia hemen zintzillikatuko da.

Jardunaldia bukatzeko, Mare Nostrum eta PRACE erabili duten bi ikerlarik hartu genuen parte. Nik Mare Nostrum-en egindako projektu baten adibidea aurkeztu nuen, eta Angel Rubiok PRACE programaren bidez buruturiko projektu bat aurkeztu zuen. Nire kasuan, metodo kuantiko zehatz baten garapenean lanean gaudelarik, honen erabileraren adibidea jarri nuen, OH erradikalak proteinak nola erasotzen duten simulatuz. Metodo kuantiko zehatzetan, Schrödinger ekuazioa ebazteko hurbilketa gutxi egiten dira, eta hau dela eta, egin behar diren eragiketa matematikoak asko eta konplexuak dira. Honen ondorioz, erabili behar diren modeloak txikiak izan behar dira (ikusi irudia). Gure kasuan, hiru aminoazidoen bidez simulatzen genuen proteina batean dagoen kate peptidikoa, eta erdian dagoen amino azidoaren albo katea aldatuz, amino azido desberdinetan gerta daitezkeen kalteak aztertu ditugu. Lan hau Gironako Unibertsitateko kide batekin elkarlanean burutzen ari gara.

Angel Rubiok PRACE programan burututako projektua aurkeztu zigun: bertan, milaka atomoz osatutako proteina baten fotoabsortzioa aurkeztu zigun. Konkretuki, fotosintesia egiteko  orduan klorofila molekulak (ikusi irudian molekula hau simulatzeko modeloak) argi ikuskorra absorbatzen duen prozesua, alegia. Gogoratu honi esker hostoak berdeak direla, blogean aurretik ikusi genuen moduan (hemen). Prozesu hau ongi deskribatzeko, kalkuluak milaka prozesadoretan burutu behar ziren, eta honen ondorioz, MN baino handiagoa den infraestruktura behar zen. Erabilitako metodo kuantikoa guk erabilitakoa bezain zehatza ez da, baina egin behar ziren simulazioak esanguratsuak izateko nahikoa ona. Bere txarlatik ondorioztatuta, PRACE programan parte hartzea zaila da, ongi demostratu behar delako projektu zientifikoa, eta txikiagoak diren infraestrukturetan ezin da burutu. Irudirik lortzerik ez dut izan, sentitzen dut.

Laburbilduz, Euskal Herrian Superkonputazioa egiteko, etxeko ordenadoreak (Ibercivis) makina lokalak (Arina eta i2Basque), estatalak (Mare Nostrum etab) ala europearrak (PRACE programa) erabil ditzakegu. Makina hauetan egindako hiru adibide aurkeztu ziren, simulazio makroskopikoak eginez bat, eta beste bi simulazio kuantikoak eginez. Pentsa daiteke simulazio kuantikoak egitean, modeloak ez direla errealistak. Batez ere, nik aurkeztu nuen kasua kontutan hartuta. Baina gauza bat garbi utzi nahiko nuke. Modelo errealistak (proteina osoak, etab) burutu ahal izateko erabili behar diren metodoak hurbilduak ala oso hurbilduak dira. Eta hauen emaitzak onak diren ikusteko, metodo zehatzagoekin konparatu behar dira. Azkenean, metodo guztiak behar dira, makroskopiko eta mikroskopikoak. Eta hauen artean, zehatzagoak eta hurbilduagoak. Zergatik? Azkenean, batak besteekin aurrera egiten dutelako. Garbi eduki behar dugu bakoitzak zer eskeintzen digun, eta zertarako erabiltzen dugun. Problema konkretu baten inguruan, erabilitako prozedura bakoitzak problemari buruzko ikuspuntu bat emango digu, eta guztiak batuta, ikuspuntu globala lor dezakegu. Eta noski, problema bera aztertzeko erabiltzen ditugun metodo teorikoen arabera, superkonputazioaren beharra ere aldatuko da, eta kasu batzuetan etxeko PC-tan egin daitezke kalkuluak, eta bestetan PRACE moduko superinfraestruktura behar da. Garbi eduki behar duguna zerbitzu hauek zertarako erabiltzen ditugun den. Azkenean denok norantza berdinean egin behar baitugu lan: Ikerketa zientifikoa eta honen gizarte aplikazioak aurrera ateratzen, guztion onurarako.

Bukatzeko, barkamena eskatu nahi nieke jardunaldi honetan izandako beste hizlariei, baldin eta hanka sartu badut beraiek esandakoa laburtzen. Mesedez, esaidazue hanka sartu baldin badut, zuzentzeko. Bestalde, berriz ere antolatzaileei eskerrak eman nahi nizkieke gure lana aurkezteko aukera emateagatik.

Descargo de responsabilidad: He utilizado las imágenes sin ánimo de lucro, con un objetivo de investigación y estudio, en el marco del principio de uso razonable - sin embargo, estoy dispuesto a retirarlas en caso de cualquier infracción de las leyes de copyright.Disclaimer: I have used the images in a non for profit, scholarly interest, under the fair use principle - however, I am willing to remove them if there is any infringement of copyright laws.