Los científicos chilenos están apostando por la astroinformática, ya que permite manejar adecuadamente grandes volúmenes de datos, facilita el trabajo inter-disciplinario y permite estudiar las imágenes en tiempo real con la ayuda de la computación de alto rendimiento.

Cada año, los centros Eduardo Vera, Director del Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento del CMMde investigaciones astronómicos demandan un gran número de científicos y especialistas del más alto nivel en la materia, situación que en los últimos años pareciera ir en aumento, más aún, si consideramos que las mejoras en las herramientas técnicas y metodológicas utilizadas en los estudios del universo han permitido obtener un número significativo de datos cuyo crecimiento exponencial desafía las técnicas de análisis e investigación astronómica.

Bajo este contexto, la astroinformática se impone como una respuesta a las necesidades futuras de la astronomía. Pero qué es la astroinformática. En términos simples corresponde a una disciplina emergente cuyo nacimiento se debe a la gran cantidad de datos provenientes de los nuevos instrumentos utilizados en la investigación astronómica. La astroinformática aspira a desarrollar otra “expertise” que permita manejar diferentes ámbitos de la ciencia, e incluye especialidades relacionadas con la organización y descripción de datos, visualización de imágenes, astroestadística, descripción de conceptos astronómicos y su posterior clasificación.

El proyecto ALMA (Atacama Large Millimeter/ Submillimeter Array), que operará a partir de 2012 y proyectos como el LSST (Large Synoptic Survey Telescope), SKA (Square Kilometer Array) y el E-ELT (European Extremely Large Telescope) que comenzarán a operar durante la segunda mitad de esta década, demandarán una nueva generación de astrónomos capaces de manejar herramientas estadísticas e informáticas mucho más avanzadas para procesar los grandes volúmenes de datos que se obtendrán gracias a estos mega telescopios.

“Pioneros en el mundo”

El desafío, entonces, apunta a preparar esta nueva generación de científicos cuya capacidad de trabajo interdisciplinario estaría a la vanguardia en cuanto a su formación profesional. En Chile, las apuestas ya están hechas.

“AURA-CMM Astroinformatics Initiative” es el nombre del proyecto en el que, por más de un año, han estado trabajando Eduardo Vera, Director del Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento  del Centro de Modelamiento Matemático (CMM) y Guillermo Cabrera, ingeniero a cargo de las investigaciones del CMM en materia de astroinformática, iniciativa que cuenta con el apoyo de la asociación norteaméricana AURA (Association of Universities for Research in Astronomy), operadores en Chile de los observatorios Tololo, Gemini y SOAR es, sin duda, el primer esfuerzo concreto en la materia y pronto dará origen a un curso sobre astroinformática, que será dictado en el currículum de los Departamentos de Matemática, Ciencias de la Computación, y Astronomía de la Universidad de Chile.

El curso, de carácter optativo, se dictará por primera vez en el semestre de primavera de 2011 y busca “crear un interés en los alumnos para que puedan estudiar ciencias de la computación y, a la vez, enfocarse en la astronomía que es un ámbito que necesita nuevos científicos” enfatizó el licenciado en astronomía e ingeniero civil en computación, Guillermo Cabrera.

Según los especialistas, los estudios realizados en Chile en materia de astroinformática están muy en sintonía con las investigaciones que llevan a cabo científicos de conocidas universidades como Harvard, University Michigan o Georgia Tech, con quienes se ha creado un lazo de cooperación, discusión e intercambio de conocimiento.

Si bien el curso de astroinformática es optativo, se espera que a largo plazo logre generar algún cambio en las mallas de las carreras involucradas, ya que cada día crece la necesidad de generar interdisciplinariedad entre las distintas ciencias.

COMPUTACIÓN DE ALTO RENDIMIENTO

Para entender el rol que juega la Computación de Alto Rendimiento o High Performance Computing (HPC) en la astroinformática se debe tener en cuenta que una gran parte de la información que los astrónomos obtienen de sus observaciones son imágenes y el análisis de estas imágenes se realiza utilizando herramientas estadísticas. Para la descarga de estas imágenes, generalmente, los astrónomos utilizan computadores de escritorio. Sin embargo, con esta nueva generación de telescopios se obtendrán mega imágenes, por lo que es urgente contar con tecnología de computación de alto rendimiento para procesar la creciente cantidad de información que se manejará. Esto ocurre no sólo en astronomía sino en muchos ámbitos de la ciencia.

En este escenario es que los esfuerzos del CMM han dado sus frutos. La creación del Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento NLHPC (del inglés National Laboratory for High Performance Computing), adjudicado por el Concurso de Equipamiento Mayor del Programa de Investigación Asociativa (PIA) de CONICYT, permitirá analizar las mega imágenes en tiempo real.

Pero no sólo será suficiente contar con un súper computador sino que además se necesita una infraestructura de red de punta para la transmisión de estos datos, por lo que la Corporación REUNA jugará un importante rol en este contexto, debido a que es necesario contar con redes de alta capacidad para acceder a este tipo de infraestructuras de supercomputación promoviendo, así, la conectividad entre la Región Metropolitana y los nodos del norte de nuestro país.

¿QUÉ ES HPC?

Es una disciplina que se dedica a resolver problemas que dada su alta complejidad computacional, así como por la gran abundancia de datos disponibles para ser analizados, no pueden ser resueltos en un computador de escritorio. Para lograr este objetivo la HPC o Computación de Alto Rendimiento se apoya en equipos que poseen una mayor potencia y capacidad de cálculo, ya sea a través de computadores con múltiples CPU’s y/o por grandes cantidades de computadores de multiples CPU’s conectados por redes de alta velocidad.

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