CIUDAD OBREGÓN.- Hay investigaciones que, en una computadora convencional, simplemente tomarían demasiado tiempo para ser viables. No porque los científicos carezcan de respuestas, sino porque la cantidad de información que necesitan procesar rebasa por mucho la capacidad de un equipo común.

En la Universidad de Sonora (Unison), esa barrera comenzó a cambiar con Yuca, una infraestructura de cómputo de alto rendimiento que permite procesar enormes volúmenes de información en tiempos que serían prácticamente imposibles para una computadora convencional.

Los resultados de su primer año de operación dan una dimensión de lo que representa. Entre los proyectos desarrollados en la infraestructura universitaria se acumularon más de 4.6 millones de horas de procesamiento, equivalentes a alrededor de 525 años de tiempo natural si esas tareas se hubieran realizado de manera convencional.

Para María del Carmen Heras Sánchez, responsable del área de Cómputo de Alto Rendimiento de la Unison y profesora de la institución, Yuca representa una ventaja competitiva para la investigación que se realiza desde Sonora.

“Nosotros somos, hoy en día, la institución que tiene mayor capacidad de cómputo en el país para la investigación”, señala, “la infraestructura ha permitido a la universidad mantenerse al frente del supercómputo para investigación desde 2024”.

El impacto no se queda en la velocidad. La capacidad de procesamiento permite que investigadores sonorenses participen en proyectos de alcance internacional y colaboren con instituciones que no cuentan con una infraestructura similar, entre ellas universidades y centros de investigación de distintas regiones del país.

“Eso se traduce a investigación de vanguardia, a investigación que compite a nivel internacional, y que también colabora a nivel internacional con otras instituciones de investigación en el mundo”, explica la experta.

Pero uno de los efectos que la especialista considera más importantes ocurre en el terreno del talento científico. Antes de contar con recursos de este nivel en México, investigadores y estudiantes de posgrado podían verse obligados a recurrir a instituciones extranjeras para procesar sus investigaciones.

Con Yuca, una parte de esa capacidad puede permanecer en el país.

La infraestructura permite que investigadores mexicanos encuentren en México los recursos tecnológicos necesarios para desarrollar proyectos de alta complejidad, lo que también abre una posibilidad para atraer o retener talento científico que de otra manera tendría que buscar infraestructura en el extranjero.

158 años de investigación comprimidos en uno

Uno de los ejemplos más claros aparece en el área de física de altas energías.

Uno de los proyectos que utilizó Yuca analiza la producción inclusiva de partículas cargadas en colisiones nucleares a 5.36 TeV por núcleo. Durante un año, el proyecto acumuló 1 millón 392 mil 256 horas de procesamiento, equivalentes a aproximadamente 158 años naturales.

Es decir, si esa misma cantidad de procesamiento tuviera que realizarse en una computadora convencional con un solo núcleo, el investigador tendría que esperar más de un siglo y medio para obtener los resultados.

Con Yuca, ese procesamiento se realizó durante el primer año de operación.

“Si no contaran con esta infraestructura, si tuvieran que procesar sus datos en una computadora ordinaria con un solo núcleo de procesamiento, hubieran tardado 158 años naturales en obtener los resultados que solamente en un año están obteniendo”, explica Heras Sánchez.

La dimensión del dato permite entender por qué el supercómputo no se trata únicamente de tener una computadora más rápida. Se trata de hacer posibles investigaciones que, por su escala, prácticamente no podrían desarrollarse en tiempos útiles con infraestructura convencional.

Y ese resultado no corresponde únicamente a un proyecto. En el primer año de operación, los investigadores acumularon casi 5 millones de horas de procesamiento, que en conjunto equivalen a unos 525 años naturales.

“En suma, en un año, los investigadores han consumido casi 5 millones de horas de procesamiento acumuladas entre todos los investigadores. Eso equivale a 525 años naturales”, destaca.

De las partículas a los incendios forestales La física de altas energías no es la única área que utiliza Yuca.

Entre los proyectos que han recurrido a la infraestructura también aparecen investigaciones relacionadas con alimentos, mejoramiento de polímeros, reconocimiento de litio, pronóstico del tiempo y predicción de incendios forestales mediante técnicas de aprendizaje automatizado.

Este último proyecto utiliza inteligencia artificial para desarrollar modelos de predicción de incendios y durante un año consumió cerca de 80 mil horas de procesamiento, equivalentes a alrededor de 9 años naturales.

La lógica es la misma: reducir drásticamente el tiempo necesario para procesar información compleja y permitir que los investigadores puedan avanzar en periodos mucho más cortos.

De acuerdo con los registros del primer año de Yuca, los proyectos también incluyen simulaciones moleculares, análisis matemáticos y geométricos, estudios de materiales y aplicaciones relacionadas con alimentos y pronóstico.

La infraestructura no sustituye al investigador. Le permite hacer en meses o semanas procesos que antes podían consumir años.

También mira hacia la industria

Aunque Yuca nació vinculada a la investigación, sus posibilidades no terminan en los laboratorios universitarios.

Heras Sánchez explica que una de las principales aplicaciones para el sector productivo está en la simulación numérica y matemática, que puede utilizarse para diseñar nuevos materiales, analizar procesos industriales o desarrollar prototipos.

En la industria, señala, el desarrollo de un nuevo producto puede implicar largos procesos de diseño, pruebas, construcción y selección de materiales. La simulación puede reducir considerablemente esos tiempos.

“En los procesos industriales, los procedimientos son de prueba y error. Para sacar un prototipo de un nuevo producto en la industria pasan por todo un proceso de diseño, de pruebas, de construcción, elección de materiales, y eso les puede llevar dos, tres años de investigación al interior de la industria”, explica.

“Haciendo simulación, en una semana, en dos semanas pueden tener ya el prototipo”, plantea.

Para sectores como la minería, manufactura, aeroespacial y agroindustria, esto abre posibilidades para utilizar el supercómputo como una herramienta de investigación aplicada, particularmente cuando una empresa necesita evaluar materiales, procesos o modelos antes de llevarlos a una etapa física.

La infraestructura también puede ofrecer servicios de cómputo en la nube y almacenamiento, una alternativa para empresas que requieren capacidad tecnológica pero que no necesariamente pueden o quieren realizar inversiones propias de gran escala.

En ese terreno, Yuca puede convertirse en un recurso disponible no sólo para investigadores de la Unison, sino también para empresas, instituciones públicas y otras organizaciones que tengan problemas susceptibles de ser resueltos mediante cómputo avanzado.

De la universidad hacia afuera

El primer paso para una empresa interesada, explica Heras Sánchez, es acercarse al área responsable de Yuca, exponer el problema que busca resolver y determinar qué tipo de infraestructura requiere.

La Universidad de Sonora ya trabaja con empresas que utilizan sus capacidades de cómputo y, ante el crecimiento de la inteligencia artificial, la infraestructura también puede utilizarse para el desarrollo, entrenamiento e implementación de modelos de IA.

Eso abre un campo particularmente amplio para sectores productivos y gobiernos que necesitan procesar grandes cantidades de información o desarrollar herramientas basadas en inteligencia artificial.

La apuesta, en ese sentido, va más allá de tener una de las infraestructuras de cómputo científico más importantes del país.

Se trata de poner esa capacidad tecnológica al servicio de la investigación que se realiza desde Sonora, conectar a sus investigadores con proyectos internacionales y, al mismo tiempo, acercar el supercómputo a las necesidades de empresas e instituciones.

“Eso es lo que es realmente destacable de tener una infraestructura como Yuca aquí en la Universidad de Sonora”, señala Heras Sánchez.

Para la Unison, Yuca representa también una forma de cambiar la escala de lo que puede hacerse desde el estado. Durante su primer año, los proyectos procesaron el equivalente a más de cinco siglos de tiempo natural. Detrás de esa cifra hay partículas, incendios forestales, alimentos, materiales, modelos matemáticos, inteligencia artificial y otras investigaciones.

Y ahí está quizá la dimensión más importante de Yuca: no es sólo una máquina que procesa más rápido; es una infraestructura que permite que la ciencia hecha desde Sonora llegue más lejos y en menos tiempo.