Un curso muestra las aplicaciones de la tecnología Grid en diversas áreas de la ciencia

El Instituto de Física Corpuscular (IFIC, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universitat de València) acogió la pasada semana la séptima edición del curso Grid y e-ciencia, una iniciativa donde, además de impartir los fundamentos de la computación Grid, se muestran las principales aplicaciones de esta tecnología en campos de la ciencia como la medicina, la biotecnología o la ingeniería, constituyendo lo que se denomina e-Ciencia. Organizado en colaboración con el Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria), el curso contó con la participación de 21 investigadores procedentes de instituciones científicas españolas y extranjeras, y se enmarca dentro del programa de postgrado del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
La tecnología Grid es un sistema que permite utilizar recursos informáticos, tanto capacidad de cálculo como de almacenamiento, de forma distribuida geográficamente. Es la tecnología que utiliza el Laboratorio Europeo de Física Nuclear (CERN) para distribuir, almacenar y procesar la enorme cantidad de datos que producen sus experimentos, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Aunque esta técnica se desarrolló en el campo de la física de altas energías, “esta tecnología se ha exportado a otras áreas científicas”, comenta Álvaro Fernández, investigador del IFIC y director del curso. “Actualmente, cualquier área científica requiere mucha capacidad de cálculo”, además de producirse en un contexto de deslocalización geográfica, por lo que la aplicación de tecnologías Grid puede resultar útil.
El objetivo del curso es “ofrecer una introducción a esta tecnología a investigadores procedentes de otras áreas científicas para que puedan ver sus aplicaciones”, puntualiza Fernández. Así, los principales temas tratados fueron la presentación de esta tecnología y las infraestructuras existentes, así como su uso con sesiones prácticas. En cuanto a aplicaciones, fueron presentados ejemplos de aplicaciones Grid en secuenciación de ADN, climatología, análisis de nuevos materiales o salud. Al curso asistieron 21 participantes procedentes de instituciones científicas de España, Italia o Reino Unido. Los ponentes representan centros de investigación como los propios IFIC, IFCA, además de las Universidades Politécnica de Valencia y Complutense de Madrid o el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA). El CSIC dispone de su propia red Grid, formada por 8.000 CPUs y con una capacidad de almacenamiento de 1 PetaB. Las áreas de aplicación de esta red van desde la física y la química hasta la biomedicina, pasando por las ciencias medioambientales.

APLICACIONES EN MEDICINA

Una de las áreas de investigación donde se aplican las tecnologías Grid tratada en el curso fue la Biomedicina. Ignacio Blanquer, del Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular de la Universidad Politécnica de Valencia, expuso dos de las aplicaciones más comunes del Grid, tanto en la mejora de la gestión y el procesado de la imagen médica como en la mejora de la secuenciación del ADN. “Uno de los problemas existentes en imagen médica es el almacenamiento”, asegura Blanquer. Según una de las multinacionales del sector, IBM, las imágenes obtenidas en Medicina supondrán un tercio del almacenamiento mundial de información, por lo que “es fundamental organizar bien esos datos”.
El investigador valenciano presentó los resultados del proyecto CVIMO (Ciberinfraestructuras Valencianas de Imagen Médica Oncológica), donde han utilizado tecnologías Grid para organizar mejor imágenes relativas a cáncer de mama del Hospital Peset. Según Blanquer, la estructura para compartir la información y la seguridad de la misma utiliza Grid, lo que mejora el acceso a los datos relevantes. Esta tecnología se utiliza también para mejorar la obtención de las imágenes, al aumentar la capacidad de procesar marcadores biológicos que servirán posteriormente para realizar un diagnóstico más preciso.
Blanquer también trató de las aplicaciones del Grid a la bioinformática, concretamente a la secuenciación del genoma. “Éste es un campo donde, con la aparición de los equipos de secuenciación de ADN de nueva generación, ha aumentado enormemente la cantidad de datos a procesar”, asegura el investigador valenciano. Cada genoma supone 109datos. En este campo, Blanquer ha presentado un proyecto donde participa la Universidad Politécnica para analizar el metagenoma (conjunto de genomas) del Mar de los Sargazos. Según Blanquer, utilizando los recursos computacionales habituales procesar este conjunto de información llevaría un año y medio, pero con el Grid se hizo en una semana. “El Grid aumenta la productividad en el secuenciado de ADN” del orden de 18.000 secuencias por hora, cuando el método anterior está en un centenar, expone Blanquer.