Las ingentes cantidades de datos que deben procesar los proyectos científicos más desafiantes de la actualidad, requieren de tecnologías big data como nunca antes había ocurrido. Iniciativas tan disímiles como el proyecto radioastronómnico ALMA, The Genographic Project o el proyecto BRAIN de Obama, están requiriendo procesamineto de alto rendimiento.

“El procesamiento de Big Data (BD) es una de las prioridades del centro, con datos que pueden provenir de la astronomía, energía o recursos naturales”, decía a AETecno Michael Cosnard, Presidente y CEO del instituto de ciencias de la computación francés INRIA. “Por ejemplo, cuantificar recursos naturales como el pescado y poder decidir cuanto y donde pescar para cuidar el medio ambiente y la pesca, todo esto se puede hacer con análisis de imágenes, sensores, etcétera. El Big Data es una de las principales prioridades del centro”.

El prestigioso centro de investigación francés arribó a Chile en 2012 para el desarrollo del proyecto CIRIC (Communication and Information Research and Innovation Center) que está siendo implementado colaborativamente entre el INRIA y 9 universidades chilenas. El objetivo de este nuevo centro es poder desarrollar soluciones que aprovechen las grandes cantidades de datos que los sectores estratégicos de Chile están generando, y de los cuales no se está extrayendo todo el provecho posible. Chile posee gran potencial en astronomía, minería, energía y recursos naturales, sectores que necesitan de un potente procesamiento de BD.

El ejemplo de simbiosis entre INRIA y Chile no es un hecho aislado en el mundo científico, ni tampoco para el mundo de las ciencias de la computación. Cada día resulta más evidente que los grandes avances y descubrimientos de la ciencia, están requiriendo de un gran poder de procesamiento de altos volúmenes de datos. Poder contar con tecnologías que almacenen, procesen, analicen, transporten y entreguen certeras respuestas y predicciones, se está convirtiendo en una necesidad urgente para los centros científicos de excelencia. El BD y la ciencia nunca estuvieron tan cercanos como hoy.

Más aún cuando las expectativas económicas para BD son indiscutiblemente oportunas, donde múltiples organismo mundiales, como el World Economic Forum, han considerado el fenómeno BD como un tópico más de mercado, un nuevo bien económico, tal como la moneda o el oro. De acuerdo al IDC Worldwide Big Data Technology and Services 2012-2016 Forecast, los ingresos globales para tecnologías BD rondarán los US$23.800 millones para el 2016. 

Lo relevante de las tecnologías BD es que alejan las decisiones de la intuición y la experiencia, y las acercan a una toma de decisiones más científicas. Y si existe alguna actividad humana más contraria a la intuición, esa es la ciencia.

El gran 'correlacionador' de ALMA

(Imagen: ALMA)

A mediados de marzo fue inaugurado en el desierto de Atacama, Chile, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) el radiotelescopio más grande del mundo. Con un costo de US$1.500 millones, sus 66 antenas de ALMA apuntan hacia el centro galáctico en busca de galaxias, planetas, moleculas y componentes biológicos y prebióticos, que componen el universo y que puedan entregar pistas de su origen.

La cantidad de data que ALMA debe procesar es enorme. El computador del centro científico denominado "correlacionador" tiene más de 134 millones de procesadores y puede realizar hasta 17 mil billones de operaciones por segundo. Un importante componente de esta mega computadora son las tarjetas de filtros digitales que elevan la capacidad para discriminar pequeñas variaciones de color o longuitudes de onda.


"Esta flexibilidad es fantástica, nos permite descomponer el espectro de luz que ALMA ve, y así centrarnos sólo en las longitudes de onda necesarias para una observación específica, ya sea rastreando las moléculas de gas en una nube de formación estelar o buscando algunas de las galaxias más distantes en el Universo", dice Alain Baudry, líder del equipo europeo del correlacionador de ALMA, en un comunicado de ALMA.

Mapeando el cerebro humano: el proyecto BRAIN

(Imagen: Financial Review)

"Podemos identificar galaxias a años luz de distancia, estudiar partículas más pequeñas que un átomo, pero aún no hemos desbloqueado el misterio de las tres libras de materia que se encuentra entre nuestras orejas", decía Barack Obama a inicios de abril al presentar el costoso y revolucionario proyecto neurocientífico llamado Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN).

El proyecto BRAIN, con un presupuesto inicial de US$100 millones, busca desarrollar tecnologías que logren un mapa del cerebro humano y exponga la interacción de los complejos circuitos neuronales, para poder llegar a entender como el vital órgano almacena, procesa y usa la enorme información que a diario recibe. El proyecto también busca entender y acercarse a una cura para el alzhéimer, la esquizofrenía, el autismo, y el párkinson, entre otras enfermedades neurodegenerativas.

El problema de BRAIN es que necesitará de una capacidad sideral de procesamiento de data, tomando en consideración los 100.000 millones de neuronas que un humano y posee y todas sus interacciones neuronales. Las capacidades de procesamiento de BD de esta iniciativa ha llamado la atención de empresas como Microsoft, Google y Qualcomm.

Participan de BRAIN el National Institutes of Health, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), el National Science Foundation, académicos y compañías privadas y fundaciones. Se calcula que BRAIN requerirá unos US$3.000 millones en 10 años.


El Genochip: buscando el ADN de todos nosotros

(Imagen: The Genographic Project)

La National Geographic Society ha realizado desde el 2005 uno de los proyectos científicos antropológicos colaborativos más importantes del mundo denominado The Genographic Project,  el cual ha mapeado las migraciones y travesías humanas a lo largo de la historia, recolectando más de 100.000 muestras de ADN en todo el mundo. A la fecha se han analizado más de 400.000 muestras.

Tal como señala la web del proyecto, el "GenoChip", fue diseñado exclusivamente para el estudio de la antropología genética, utilizando la información obtenida de la primera fase del Proyecto Genográfico, una colección única de cerca de 150.000 marcadores genéticos. "Esta avanzada tecnología permite determinar los nuevos componentes de la ascendencia, con miles de marcadores recién identificados en el cromosoma Y, y ofrece una resolución extraordinaria de ADN mitocondria", dice el sitio web.

Esta tecnología permite descubrir las afiliaciones regionales de poblaciones mixtas, que permite conocer qué porcentaje del genoma de cualquier persona, está afiliado con determinadas regiones geográficas de todo el mundo.

Este proyecto está en continuo desarrollo, incorporando más muestras de ADN, obteniendo data trascendental para establecer nuevas teorías de poblamiento y migraciones. Incluso cualquiera puede participar del The Genographic Project comprando un kit para enviar una muestra por US$199 y ser parte de la investigación. A la fecha ya van más de 591.000 participantes de este proyecto.

Crédito imágen principal: Bostonmagazine.com