Los f¨ªsicos preparan la nueva 'web'

La web, que ha revolucionado el mundo de los ordenadores y de Internet, naci¨® hace una d¨¦cada en el CERN (Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas, junto a Ginebra) para facilitar la comunicaci¨®n por ordenador entre centenares de cient¨ªficos participantes en los experimentos del acelerador LEP. Ya no es suficiente. Ahora en ese laboratorio se desarrolla una nueva tecnolog¨ªa, toda una infraestructura inform¨¢tica que ser¨¢ millones de veces m¨¢s potente que la actual. Para dar una idea del reto, Fabrizio Gagliardi (responsable del proyecto Grid en el CERN) explica: 'La cantidad total de datos proporcionados por el LEP en 11 a?os de funcionamiento es aproximadamente 50.000 veces menor que la cantidad que dar¨¢ uno solo de los experimentos de LHC en un a?o'.

Para los f¨ªsicos es una exigencia, pero parece que Grid ser¨¢ muy ¨²til para otros cient¨ªficos, como los bi¨®logos, que, en la era de la gen¨®mica y la prote¨®mica, tienen necesidades de potencia de c¨¢lculo, de almacenamiento de datos y acceso a la informaci¨®n que se ajustan muy bien a lo que esta nueva tecnolog¨ªa ofrece. Tambi¨¦n los expertos en clima y en ciertas aplicaciones de la defensa son consumidores intensivos de potencia inform¨¢tica. La gesti¨®n del tr¨¢fico a¨¦reo mundial, por ejemplo, es otro ¨¢mbito en el que se agradecer¨ªan las soluciones de Grid, apuntan los expertos. Varias empresas est¨¢n ya implicadas en el programa.

Miles de investigadores

De momento, el problema que los f¨ªsicos de part¨ªculas tienen que tener resuelto en cinco a?os (plazo de inauguraci¨®n del LHC) se plantea as¨ª: por un lado, en los experimentos se generar¨¢n ingentes cantidades de datos que habr¨¢ que almacenar; por otro, har¨¢ falta una potencia de c¨¢lculo enorme para trabajar con esa informaci¨®n y acceder a los resultados cient¨ªficos; participar¨¢n miles de investigadores de muchos pa¨ªses.

La idea de Grid surgi¨® en EE UU y all¨ª recibi¨® el nombre, el de la red el¨¦ctrica nacional que la gente identifica con el bienestar porque proporciona a todos acceso f¨¢cil a la energ¨ªa. Chris Jones, jefe del grupo de Transferencia de Tecnolog¨ªa (CERN) dice: 'El objetivo es lograr un sistema altamente productivo de computaci¨®n distribuida para que trabaje una comunidad cient¨ªfica de alta colaboraci¨®n, que permita un r¨¢pido y transparente acceso a grandes cantidades de datos y a sistemas de c¨®mputo'.

El esquema consiste en compartir los recursos en una infraestructura en la que supercomputadoras, granjas de ordenadores, bancos de datos, herramientas ¨ªnform¨¢ticas y miles de personas est¨¢n unidas por una red de muy alta velocidad. Es decir, utilizar muchas computadoras situadas en decenas de institutos de investigaci¨®n y comunicadas eficazmente entre s¨ª para almacenar y tratar los datos. La computaci¨®n distribuida permitir¨¢ repartir el c¨¢lculo entre muchos ordenadores y poner en com¨²n los resultados.

Es mucho m¨¢s complicado que la web, dice Jones. ?Qu¨¦ es m¨¢s dif¨ªcil, el desarrollo del hardware o el del software? 'Los dos', contesta. Un elemento esencial de esta nueva infraestructura es el middleware, programas intermediarios capaces de pegar o mediar entre programas diferentes existentes.

Lo que est¨¢ claro es que en este sistema tienen que participar muchos porque nadie tiene capacidad de hacer por s¨ª solo todo el trabajo, ni siquiera el CERN con sus potentes sistemas de c¨®mputo. En el LHC participan cient¨ªficos de 40 pa¨ªses. 'S¨®lo en Europa habr¨¢ 4.600 usuarios de datos de LHC; en el acelerador los haces de part¨ªculas se cruzar¨¢n cada 25 nanosegundos y en las colisiones se generar¨¢ un flujo de datos en bruto de un petabyte [1.000.000.000.000.000 bytes] por segundo', dice Jones. 'El CERN es un excelente banco de pruebas para Grid porque encaja muy bien con nuestras necesidades'.

Sistema multicapas

Desde luego, no es este laboratorio europeo, como coordinador principal del esfuerzo de 21 socios -incluidos la Agencia Europea del Espacio, el CNRS franc¨¦s, el PPARC brit¨¢nico, el INFN italiano y una decena de grupos m¨¢s peque?os, como el Instituto de F¨ªsica de Altas Energ¨ªas, en Catalu?a -, el ¨²nico que esta trabajando duro en Grid. En EE UU hay programas Grid en institutos, laboratorios nacionales, agencias y universidades. Y si la UE financia el trabajo de Grid en el CERN con 10 millones de euros, EE UU le dedica m¨¢s de diez veces m¨¢s al a?o.

En la NASA, por ejemplo, tiene en marcha el programa Information Power Grid, que 'tendr¨¢ un interfaz inteligente', explica Ayse Sercan. 'Justo bajo ese interfaz inteligente habr¨¢ una capa por donde corren aplicaciones de usuario y herramientas de an¨¢lisis de sistema. Adem¨¢s habr¨¢ herramientas sofisticadas de explotaci¨®n de datos y oculto para el usuario estar¨¢ el sistema de operaci¨®n de la red en grupos que conectar¨¢ a los usuarios con los recursos distribuidos. El usuario acceder¨¢ a esos recursos sin necesidad de saber exactamente d¨®nde est¨¢n ni c¨®mo fucionan'.

Lo cierto es que Grid no existe s¨®lo sobre el papel. 'Hay partes de todo esto ya en funcionamiento', dice Jones, 'pero tenemos que desarrollar mucho m¨¢s y hacer experimentos intermedios antes de tener el sistema a punto'.

Parece que la historia de la web se repite, pero ahora con pleno conocimiento de las perspectivas del nuevo desarrollo. Cuando Tim Berners-Lee invent¨® la www en el CERN, dif¨ªcilmente pod¨ªa imaginar la difusi¨®n mundial que tan r¨¢pidamente tendr¨ªa algo creado para facilitar la comunicaci¨®n de los f¨ªsicos de part¨ªculas por Internet. Sin embargo, a nadie se le escapa la capacidad potencial de Grid. 'Hay mucha gente apoyando esto, lo que hace falta es que todo el mundo se mantenga en la direcci¨®n correcta', dice Jones.