Josep Martorell: "Europa necesita apuestas como el MareNostrum 5 para ser autónoma en tecnología"

BarcelonaEl nuevo ordenador cuántico del Barcelona Supercomputing Center (BSC), MareNostrum 5, tiene el potencial de aumentar el impacto de la investigación y la innovación de la supercomputación europea. Financiado por la Comisión Europea, el Estado y la Generalitat, es el tercero de los ordenadores puramente europeos (hay cinco en total) que se han inaugurado este año. El ARA entrevista al director asociado del BSC, Josep Martorell, para calibrar qué impacto puede tener la nueva infraestructura en la investigación, así como en una posible independencia industrial europea a largo plazo.

Qué supone para Barcelona y Cataluña la llegada del MareNostrum 5?

— Hay un efecto directo, que es que ayuda a ubicar a Barcelona como uno de los lugares en Europa donde ocurren las cosas importantes en ciencia y en tecnologías digitales. Y para el BSC es un reconocimiento a una trayectoria de 20 años operando ese tipo de máquinas. Nosotros somos un centro de investigación que incluye una gran infraestructura científica: bajo el mismo techo tenemos la máquina, la gente que opera la máquina –y, por tanto, sabe perfectamente cómo funciona–, la gente que investiga en las máquinas del futuro y la gente que realiza investigación científica en biología, en física, en química, en ingeniería, gracias a estas máquinas. Tener todo esto en el mismo espacio nos permite enfrentarnos a unos retos a los que, de otra forma, sería imposible enfrentarnos por volumen y complejidad.

¿Qué áreas científicas se verán más beneficiadas por el nuevo superordenador?

— Veremos un impacto en tres grandes áreas de conocimiento. Una muy clara son las ciencias de la Tierra, en concreto del clima. La investigación científica del futuro del clima está acelerándose por la existencia de estos grandes ordenadores que permiten trabajar a décadas vista con simulaciones numéricas. Los supercomputadores nos han permitido dejar de debatir sobre si el cambio climático existe o no, porque los modelos matemáticos nos lo demuestran. Nos explican qué va a pasar a la temperatura y otros parámetros del planeta dentro de unas décadas, y eso va a afectar mucho a nuestro día a día porque podremos simular qué le pasa si las políticas públicas que establecemos son unas u otras. En definitiva, sabremos el impacto exacto que tienen o deben tener las actuaciones de los gobiernos.

También se habla de la medicina personalizada.

— Hace muchos años que se habla de ese San Grial. Nosotros lo llamamos medicina segmentada o de precisión, pero sí, la segunda gran área es sin duda la biomedicina. Por ejemplo, con la aplicación de estas tecnologías en el tratamiento de datos existentes en nuestros hospitales y el análisis por inteligencia artificial de imágenes o por el análisis de los expedientes clínicos. Poco a poco la supercomputación debe permitirnos hacer más que atacar las patologías, que es curar al enfermo, y esto significa tener en cuenta, durante todo el proceso de determinación del tratamiento de una determinada enfermedad, toda la historia clínica del paciente y todos los casos anteriores en los que se han tratado a pacientes similares. El Archivo Europeo del Genoma crece cada día, y ahora tendrá unos 17.000 terabytes, más o menos, de información genómica anonimizada de pacientes europeos preparada para investigar.

¿Y el tercer ámbito?

— Quizá sea el menos llamativo: la ingeniería. El concepto de moda es el digital twins o gemelos digitales, que son réplicas digitales de procesos de ingeniería. Por ejemplo, el túnel de viento que permite analizar la aerodinámica de los vehículos. Poder probarlo de forma simulada es un ahorro espectacular. Con este modelo también podemos hablar de realizar simulaciones de órganos humanos para probar digitalmente ciertos tratamientos antes de llevarlos al cuerpo humano, o encarar la generación de energía barata, como la fusión nuclear. Para comprobar si realmente es posible realizar una reacción física que se produce en el Sol ya partir de hidrógeno generar energía limpia, Francia está construyendo un reactor de fusión nuclear experimental. Una de las muchísimas cosas que deben resolverse es saber qué le pasará en la sala donde se provoca la reacción a millones de grados. Esto no se puede hacer en el laboratorio, pero podemos simularlo con un superordenador.

Es complicado no encontrar un área en la que no se utilice la supercomputación.

— Éste es uno de los motivos por los que es tan importante que Europa haya hecho esta apuesta. El BSC es un consorcio público y las administraciones –el Estado, la Generalitat y la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)– llevan 20 años poniendo dinero. Tienen un compromiso absoluto y se han creído mucho el proyecto, que ha crecido muchísimo.

¿Existe un interés claro a la hora de convertir Barcelona en un polo de atracción? ¿También por parte del Estado?

— El BSC es el mayor centro de supercomputación de Europa. Tenemos casi mil personas trabajando, de las cuales hay 800 investigadores que vienen de no sé cuántos países de todas partes. Tanto la Generalitat como el Estado tienen claro que si en algo podemos liderar a Europa a nivel científico es en el ámbito de la supercomputación. Y lo estamos haciendo. Una de las grandes máquinas está aquí, y estamos implicados en todos los grandes proyectos de supercomputación europeos.

Por fin, Europa se está poniendo las pilas en el ámbito de la supercomputación.

— Sí. El reloj se pone en marcha en el 2015, cuando Jean-Claude Juncker, el expresidente de la Comisión, dijo que Europa debía estar de nuevo en el top 3 mundial de la supercomputación porque para nuestra ciencia es imprescindible. En 2017, varios estados, entre ellos España, firman la declaración de Roma para darle un empujón, y en 2019 se crea el European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), la empresa para desarrollar una infraestructura paneuropea de supercomputación , que tiene dos objetivos. Uno ya lo estamos logrando, que es poner en marcha un mapa de grandes máquinas para hacer cálculo científico. Tenemos el superordenador Lumi, en Finlandia, y Leonardo, en Italia. Ahora tenemos el MareNostrum 5. Un éxito sin precedentes teniendo en cuenta la burocracia.

¿Un mapa para competir con productores a nivel mundial, como Estados Unidos?

— Éste es el segundo gran objetivo: una vez conseguido el mapa y la primera generación de máquinas, toca llenarlas de tecnología europea. La máquina finlandesa, la máquina italiana y la nuestra, que son las que ya están en marcha, carecen de tecnología europea dentro. Los procesadores son de Intel, los aceleradores son de Nvidia y las memorias, de IBM. Funciona todo muy bien, pero no tenemos alternativa: no podríamos, aunque quisiéramos, utilizar componentes europeos, porque no existen.

¿Diría que el problema es que no se produce nada en Europa?

— Diría que sobre todo es que no se diseña. En la microelectrónica y en los chips existe una cadena de valor que comienza en la formación, la investigación y el diseño y termina en la producción. Esta última está concentrada en Taiwán y Estados Unidos. En formación e investigación estamos muy bien, nosotros y Europa en general. El gran objetivo es que dentro de cinco años las nuevas máquinas –por tanto, ya estamos pensando en el MareNostrum 6, que entrará en producción en el 2029– tengan procesadores y aceleradores de propiedad intelectual europea, aunque quizás no se fabriquen aquí .

Es una apuesta que trasciende a la ciencia.

— Es una cuestión científica y económico-industrial y, por tanto, política. Europa necesita soberanía, realizar apuestas en tecnología como el MareNostrum 5 para recuperar autonomía en el ámbito industrial. Fundamentalmente, la iniciativa quiere garantizar que los investigadores europeos pueden competir con sus colegas del mundo accediendo al mismo tipo de infraestructuras para realizar simulaciones numéricas o de inteligencia artificial. Hasta ahora esto no lo tenían. Pero obviamente existe un objetivo que es estrictamente industrial y económico. A largo plazo, el problema no es tanto que un superordenador lleve o no lleve tecnología europea dentro como que Europa dependa totalmente de tecnología no europea. Y eso es lo que no puede ocurrir. Dentro de quince años, cuando el sector de la automoción o el sector del 5G europeos necesiten realizar un pedido de 10 millones de chips, deben tener la seguridad de que habrá, como mínimo, un productor europeo para abastecerlos.

Las instalaciones están en Barcelona. Francamente, ¿cree que los investigadores locales tendrán prioridad para acceder al superordenador?

— Estas infraestructuras las financian la Comisión Europea y los países vinculados a cada proyecto en un 50% cada uno, por lo que su uso sigue estos porcentajes. El 50% del uso es bajo competición para cualquier investigador europeo, pero los países que realizan la inversión tienen acceso prioritario. En nuestro caso, el Estado pone el 35% de los recursos y la Generalitat, el resto. Esto significa que el 50% de los recursos computacionales de esta máquina se dirigirán a investigadores catalanes y españoles por competición.

¿Y los ve justos estos porcentajes?

— Me parecen perfectas. Es el punto medio fantástico para que todas las partes se comprometan a ello como lo están haciendo. Son proyectos de cientos de millones de euros.

Hablemos de números. ¿Se sabe el coste total del MareNostrum 5?

— No es fácil hacer un escandallo de los costes hasta que no termina la vida útil de la infraestructura. Por un lado, existe el coste de compra de la máquina [151 millones de euros]; y, por otro, el coste de operación de la máquina durante cinco años [51 millones de euros]. Pero, además, existe el coste del site, la instalación eléctrica. En este caso, suele calcularse la operación anual de una infraestructura de este tipo con el 10% del coste de adquisición [unos 15 millones].

¿El MareNostrum ya funciona a pleno rendimiento?

— Lo hará entre febrero y marzo. Con la inauguración ponemos en marcha los test de aceptación para comprobar que los resultados de la máquina son los esperados. Esto dura unas semanas y luego los usuarios podrán entrar. De hecho, ya existen investigadores europeos que han participado en llamadas competitivas y que han ganado tiempo y una ventanilla de entrada para desarrollar su proyecto, que previamente ha sido evaluado positivamente.

¿Quiere decir que ya hay "bofetadas" para utilizarla?

— Las hay con todas las máquinas porque la necesidad de cálculo es masiva. Quienes hacen medicina, los expertos en clima, los ingenieros... Toda esta gente utiliza superordenadores. Actualmente la proporción entre lo que se nos pide y lo que podemos dar es de 3 a 1. Y está bien, ¿eh? Porque lo que entra es bueno, se garantiza la calidad, la competición, el nivel... Quienes no han podido entrar, si el proyecto es bueno, serán repescados en la próxima.

¿La instalación del MareNostrum 5 sustituye al MareNostrum 4 o éste se mantendrá en uso?

— En el momento que instalamos la parte del MareNostrum 5 que tiene la misma tecnología que el 4, que son los CPU, inmediatamente empezaremos a desmantelar el 4. En el espacio que quede libre instalaremos dos ordenadores cuánticos nuevos el año que viene.