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Supercomputadores desentrañando el Covid-19 y la meteorología

Para muchos, los ordenadores son una vía de escape estos días. Para otros, se trata de una herramienta imprescindible para resolver problemas tan dispares como el Covid-19 o la predicción del tiempo.

Ordenadores COVID-19
Los grandes supercomputadores del mundo comparten recursos para predicción del tiempo y el estudio del COVID-19, entre otras disciplinas.

Mientras leo que el Centro Europeo de Predicciones (ECMWF) ha actualizado su modelo atmosférico que se ejecuta en un supercomputador en Inglaterra, escucho en la radio que el supercomputador de Barcelona (BSC) trabaja en descifrar el código genético del coronavirus. ¿Qué sería de nosotros sin los ordenadores? Capaces de resolver problemas tan dispares y tan complejos. Son también estos días una vía de escape para muchos; viendo series, jugando a videojuegos o acercándonos con vídeo-llamadas a los que más echamos de menos. Seguro que muchos estarían dispuestos a quedarse sin papel higiénico antes que sin ordenador.

Gracias a uno de los primeros ordenadores de propósito general, este mes se cumplen 70 años de la primera predicción del tiempo operacional. Actualmente, en España, el BSC es el mayor supercomputador dedicado a multitud de disciplinas. Echamos la vista atrás y miramos hacia el futuro, con dos ordenadores importantes tanto para la meteorología como otras materias.

El pionero

En 1943, en plena Segunda Guerra Mundial, el laboratorio de balística del ejército americano financió un proyecto secreto que consistía en construir uno de los primeros ordenadores electrónicos . El ordenador se llamó ENIAC, por sus siglas del inglés Electronic Numerical Integrator And Computer, y tenía como objetivo calcular la trayectoria de las balas del nuevo armamento.

El resultado final fue un 'monstruo' de 27 toneladas encerrado en una habitación de más de 160 m2 con un coste total equivalente a 6 millones de euros actuales. Era capaz de hacer 5.000 sumas por segundo sustituyendo a unas 50.000 personas. Sin embargo, lo terminaron cuando la guerra había acabado. Así que la primera función de ENIAC fue contribuir a la guerra fría calculando una bomba de hidrógeno 450 veces más potente que las lanzadas en Japón.

En 1947, ENIAC fue trasladado a Maryland. Años más tarde, el 5 de marzo de 1950, se citaron allí cinco meteorólogos: Jule Charney, Ragnar Fjortoft, John Freeman, George Platzman y Joseph Smagorinsky. Junto al matemático John von Neuman y la programadora Klara Dan von Neuman, formaron un equipo que estuvo trabajando durante 33 días y noches hasta, finalmente, conseguir la primera predicción del tiempo por ordenador. El proceso tardó 24 horas para simular otras 24 horas, pero fue un éxito porque demostraron que la predicción tiempo era posible.

ENIAC
Válvulas termoiónicas del ordenador ENIAC

Los más recientes

En Marzo de 2004 se construyó en Barcelona uno de los ordenadores más potentes de Europa gracias a un acuerdo entre el gobierno Español y la compañía IBM. En junio de 2017, la última versión, MareNostrum4, contaba con 13.7 Petaflops (13.700 billones de operaciones por segundo). Actualmente, este supercomputador contribuye a áreas de investigación que abarcan desde la predicción del clima a la modelización molecular y genómica pasando por la fusión.

Estos días el BSC ha sido noticia porque intenta noquear al Covid-19 desde varios flancos. La bioinformática investiga la búsqueda de fármacos y terapias inmunitarias. Con la genómica analizan los modos de transmisión y los mecanismos que utiliza el virus para interactuar con nuestro sistema de defensas. La inteligencia artificial permite analizar la propagación y el impacto socio-económico de la pandemia haciendo hincapié en distanciamiento social.

También el supercomputador Cheyenne del National Center for Atmospheric Research (NCAR) de EEUU ha cedido parte de sus recursos a entender el comportamiento del Covid-19.