Al servicio de la investigación y la ciencia
Por: Cristian Cappo
Desde 2009, el Núcleo de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico de la Facultad Politécnica de la Universidad Nacional de Asunción, NIDTEC, brinda los servicios del Clúster Computacional, "destinado a dar apoyo a la comunidad de los investigadores que requieren el uso de cálculo computacional intensivo, simulación computacional o experimentos auxiliados por computadora que, en equipos comunes de escritorio o laptops, llevarían un tiempo considerable”. En la actualidad, con la instalación de los instrumentos de última generación adquiridos, se expanden las funcionalidades del clúster en funcionamiento, e introduce tecnología de vanguardia que cuenta con un sistema de administración y gestión de los recursos computacionales, utilizado normalmente en los laboratorios internacionales de prestigio con este tipo de equipos.
Por: Cristian Cappo
Funcionalidades del Clúster de Alto Desempeño
Un clúster computacional permite la ejecución de aplicaciones de software, orientadas a experimentos científicos de varias ramas de la ingeniería, tales como: mecánica, materiales, eléctrica, fluidos, etc.; y ciencias: matemática, computación, salud, biología, química, entre otros, que requieren un considerable poder de cómputo, tiempo de ejecución y de espacio que, usualmente, no se pueden conseguir con computadores individuales convencionales.
Para lograr el poder de cómputo, varias máquinas individuales, generalmente convencionales o mejoradas, son puestas en funcionamiento como si fuera una sola computadora, dando la sensación a los usuarios de estar utilizando una sola computadora, pero con mucho más poder de cálculo. La conexión entre estas computadoras convencionales dentro del clúster está dada por una red interna de alto desempeño que permite la intercomunicación de datos entre los mismos.
El clúster en funcionamiento en el NIDTEC, ha sido actualizado, gracias a la adjudicación del Proyecto LABO16-167 “Actualización del primer Clúster de Alto Desempeño para Computación Científica”, en el marco de la convocatoria 2016 del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología - Conacyt para el fortalecimiento del equipamiento tecnológico de investigación en Paraguay.
Así, el nuevo equipamiento expande las funcionalidades de dicho clúster, e introduce tecnología de vanguardia que cuenta con un sistema de administración y gestión de los recursos computacionales, utilizado normalmente en los laboratorios internacionales de prestigio con este tipo de equipos.
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| Prof. Dr. Cristian Cappo junto al Clúster de Alto Desempeño (Fotografía Departamento de Comunicación FP-UNA) |
Características
Las características del equipamiento instalado son las siguientes:
4 (cuatro) Nodos de Cómputo con 2 Procesadores Intel Xeon Gold 6142 2.60GHz con 128 GB RAM y GPU Nvidia Tesla V100 cada uno.
Dos servidores dedicados a la administración del clúster y del almacenamiento. Todos los servidores son DELL R740. La red de trabajo es de 10 Gbps y la de administración de 1 Gbps.
El clúster es basado en el Sistema Operativo RHEL con una infraestructura de compilación Intel Parallel Studio XE, y el software de administración del clúster, denominado Bright Cluster Manager. El clúster cuenta con un almacenamiento dedicado de 18 TB de espacio disponible.
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| Esquema del nuevo clúster |
Aplicaciones
El clúster computacional puede ser utilizado en áreas académicas e industriales que requieran un alto procesamiento computacional y gran capacidad de almacenamiento.
Entre las áreas principales, se pueden citar:
- Las aplicaciones de Inteligencia Artificial orientadas al reconocimiento de imágenes,
- La inspección industrial,
- La exploración y análisis de texto,
- El reconocimiento de voz,
- La optimización de procesos, entre otros, donde las aplicaciones son numerosas: ciudades inteligentes, industrias, medicina, robótica, vehículos autónomos, aeronáutica entre otras.
- Otras áreas de uso son las de matemática computacional, bioinformática, ingeniería entre otros.
Servicios
Contar con el Clúster de Alto Desempeño, no tiene otro objeto que ofrecer servicios de cómputo de altas prestaciones y soporte para investigadores que requieran de experimentación computacional en el área de sus investigaciones.
De esta manera, también cuenta con un valor agregado que es la promoción del descubrimiento científico y la innovación tecnológica.
A futuro, también se tienen previstos otros servicios que podrían brindarse de forma individual:
- Acceso a las utilidades del clúster y utilización de cómputo paralelo en el clúster (tiempo de clúster). Asesoría para desarrollo de modelos y experimentos computacionales y que requieran computación de altas prestaciones (tiempo de servicio).
- Cursos especializados en computación de altas prestaciones (HPC) para 10 a 20 personas (costo por evento).
El NIDTEC cuenta con un Reglamento de uso que define las condiciones y alcance de uso por parte de los usuarios del clúster Computacional del NIDTEC. En él, se establecen las principales responsabilidades y compromisos de estos, los protocolos de las actividades necesarias para brindar los servicios asociados, y el alcance del soporte ofrecido por los responsables del equipo.
- Para solicitar el uso del clúster, se debe ingresar a: Contacto o bien, completar el formulario.
Quiénes lo pueden utilizar
Los principales usuarios del Clúster Computacional lo constituyen los investigadores, docentes y estudiantes de la FP-UNA, de las facultades de la UNA, universidades y/o centros de investigación nacionales, que requieran de la utilización de una plataforma de alto desempeño para sus experimentos.
El acceso a los servicios disponibles para el uso del equipamiento puede ser por usuario o por membresía institucional. El primer tipo corresponde a un uso personal del equipo por un tiempo definido: por horas o por un rango específico de días. El segundo tipo, es un servicio otorgado de forma institucional ya sea para investigación/docencia o para fines comerciales. El usuario dispondrá de una atención para el asesoramiento y acompañamiento del uso del equipamiento, y de las disponibilidades de software presentes en la misma.
Actualmente, ya son varios los proyectos de grado y postgrado de la UNA que se encuentran utilizando el Clúster.
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| Clúster de Alto Desempeño (Fotografía: Departamento de Comunicación FP-UNA) |
Sostenibilidad
Se cuenta con un plan de sostenibilidad que será implementado una vez que finalice la financiación del Proyecto.
Este documento presenta las principales acciones que serán realizadas, de forma a asegurar la sostenibilidad del proyecto, luego de la finalización del periodo de financiación del Conacyt.
Los Objetivos del Plan de Sostenibilidad son:
- Obtención de fondos para asegurar el funcionamiento del clúster computacional una vez que el proyecto finalice.
- Establecer las estrategias para ser referente en Computación de Altas Prestaciones dentro del país.
Esta sostenibilidad, se enfoca, principalmente, al mantenimiento del equipo y a la compra eventual de insumos o componentes que podrían sufrir desperfectos, y que son necesarios para su funcionamiento (cables, discos, memoria, ventiladores, batería, etc).
Para el logro de estos objetivos, el Plan se ha estructurado en tres fases temporales de acuerdo con la disponibilidad de recursos y las facilidades organizacionales donde el equipamiento se encuentra instalado.-