Predecir el comportamiento del público en el Camp Nou, adivinar con varios meses de antelación la evolución del clima en toda Europa o avanzar hacia una medicina más personalizada… Estos son solo algunos de los 150 proyectos de investigación en marcha en el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), con Lenovo, Atos e Intel en la sala de máquinas... Allí se trabaja en la instalación del MareNostrum 5 con tecnología de Lenovo, Atos e Intel. Multiplicará por 17 la potencia de la actual máquina.
La próxima generación de superordenadores ya está en marcha. El Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) trabaja en la instalación del MareNostrum 5. Esta máquina será 17 veces más potente que el MareNostrum 4, que ocupa la capilla desacralizada de Torre Girona. Su capacidad de cálculo será 10.000 veces superior a la primera de estas supercomputadoras, instalada en 2004. Su coste (151,41 millones de euros) será sufragado por diferentes instituciones y países europeos, entre ellas el Gobierno de España, con 52 millones de euros. Lenovo, Atos e Intel lo harán posible.
Experimentos complejos
Estamos ante un proyecto más europeo que nacional, que va a permitir realizar experimentos mucho más complejos a los realizados hasta la fecha. elEconomista.es ha hablado con varios responsables del BSC-CNS -en el que trabajan 761 investigadores- para conocer qué posibilidades ofrece un superordenador de este tipo. Todos coinciden en que el MareNostrum 5 permitirá acelerar esos cálculos, ya de por sí muy complejos. "Tendrá algunas mejoras incrementales en cuanto a arquitectura o posibilidades, pero lo principal es que podremos avanzar más rápido", explica Fernando Cucchietti, head of Data Analytics and Visualisation en el BSC-CNS.
Cucchietti nos explica, por ejemplo, que están creando gemelos digitales o recreaciones virtuales de instalaciones como el estadio Camp Nou. Con ello, podrían predecir el comportamiento de todos los espectadores a un partido de fútbol y así gestionar mejor el espacio desde el punto de vista económico, de seguridad, etc. "En particular, lo que nos interesa es crear gemelos digitales que sean capaces de simular escenarios para que los usuarios puedan explorar posibles futuros o entender el pasado. También con ello, podemos conectar estos digital twins con algoritmos de inteligencia artificial para que estos últimos aprendan a operar o controlar los sistemas reales de manera óptima". Para cuando esté en funcionamiento el MareNostrum 5, la idea es poder crear gemelos digitales de una ciudad entera para conocer los comportamientos de los peatones y vehículos y anticiparse a problemas, evitar atascos, actuar con eficacia ante situaciones de emergencia…
¿Y si se pudiera crear un gemelo digital de toda la Tierra? Pues no es una idea del todo descabellada a juzgar por los experimentos en los que está inmerso Pablo Ortega, codirector del equipo de simulaciones del clima. "Nuestro conocimiento más preciso sobre cómo el cambio climático se desarrollará en las próximas décadas viene de simulaciones con modelos numéricos que representan las ecuaciones físico-químicas que gobiernan el comportamiento de la atmósfera y el océano y las interacciones entre ellos", explica. Él y su equipo ya han advertido de que las precipitaciones en Europa durante el invierno podrían aumentar en torno a un 20% en los próximos 30 años si se mantiene el nivel actual de emisiones de gases de efecto invernadero. Añade este investigador del BSC-CNS que, para poder planificar medidas de adaptación y mitigación al cambio climático exitosas, es importante garantizar que las simulaciones de cambio climático en las que se basan sean lo más realistas posibles.
"Ese realismo depende de su resolución, esto es, el tamaño de las celdas en las que se descomponen la atmósfera y el océano al resolver las ecuaciones que los gobiernan. Por ejemplo, para celdas de 10 kilómetros o más finas, es posible simular explícitamente los remolinos en el océano y sus efectos en la circulación oceánica. A partir de 3-4 kilómetros se pueden simular explícitamente la convección y las tormentas en la atmósfera. El aumento de la resolución, sin embargo, viene limitado por la potencia de cálculo ya que dividir la Tierra en celdas más finas implica resolver las ecuaciones un número mayor de veces", afirma Ortega.
Solo recientemente ha sido posible realizar simulaciones globales de cambio climático con modelos que resuelven los remolinos en el océano, algo que solo está al alcance de unos pocos centros de investigación a nivel mundial, incluido el superordenador de Barcelona. Para concluir ese aumento de las lluvias en invierno en Europa, estos investigadores estudiaron la corriente del Golfo, esa corriente superficial cálida que transporta aguas desde el Golfo de México a las costas de Europa y que ayuda a templar el clima europeo. Esperan impacientes la puesta en marcha del MareNostrum 5 para realizar simulaciones que "podrían revelar sorpresas para al clima de las próximas décadas", advierte.
Nube González, miembro del grupo de investigación de Earth System Services en el BSC-CNS, está utilizando la supercomputación para realizar simulaciones del clima en situaciones específicas en la agricultura, la energía renovable, la gestión del agua o la salud. Entre otros proyectos, podemos mencionar el que está ayudando a agricultores olivareros a controlar plagas de moscas, según explica el científico.