Un gigante del cálculo: cómo la supercomputación está transformando el mundo

En la era de la inteligencia artificial y el análisis de grandes volúmenes de datos, disponer de una gran capacidad de cálculo es esencial para el progreso científico y tecnológico. Para ello son fundamentales las supercomputadoras. Estos sistemas son capaces de realizar millones de cálculos por segundo e impulsan el desarrollo en campos que van desde la medicina hasta la exploración espacial.

"La supercomputación es una forma de computación de alto rendimiento que emplea superordenadores para realizar cálculos complejos en el menor tiempo posible. A diferencia de los ordenadores convencionales, estos sistemas cuentan con múltiples procesadores (CPU) organizados en nodos de cálculo, que pueden sumar decenas de miles y trabajan en conjunto mediante conexiones especializadas", explica IBM.

Esta potencia de cálculo permite a las supercomputadoras avanzar hacia lo que se considera como una nueva "era de la computación" tal y como lo define Deloitte en su último informe sobre supercomputación. Esto tiene diversas ventajas:

• Aceleran el tiempo de lanzamiento de productos al mercado. Permite crear prototipos digitales de productos complejos, lo que ayuda a que lleguen al mercado más rápido en sectores como el farmacéutico, la investigación geotérmica y otros campos científicos. De hecho, ya ha ayudado a los científicos con desafíos como el de ayudar a desarrollar vacunas contra la COVID-19 en tiempo récord, según señala el World Economic Forum.
• Mejora la adopción de IA y aprendizaje automático. Tiene capacidad para procesar grandes volúmenes de datos a gran velocidad, y permite que estas tecnologías funcionen mejor, más rápido y con unos resultados más precisos. Un ejemplo de ello es NVIDIA, que ha desarrollado sistemas de supercomputación capaces de proporcionar a los investigadores la potencia necesaria para simular y predecir fenómenos complejos, desde la predicción del clima hasta el desarrollo de nuevos fármacos.
• Análisis de macrodatos. Facilita el análisis de grandes volúmenes de información en sectores donde es crucial procesar millones de datos simultáneamente, como en las finanzas, la investigación científica y la medicina. Por ejemplo, será útil para proyectos como Destination Earth, impulsado por la Comisión Europea, que busca crear un gemelo digital de la Tierra para modelar el cambio climático y simular, con un gran nivel de detalle, fenómenos como inundaciones y otros desastres naturales.
• Rendimiento más ágil. Las supercomputadoras son mucho más rápidas que las convencionales porque usan miles de procesadores paralelos. Este alto rendimiento acelera los procesos informáticos. El Capitan es el superordenador más potente del mundo con una capacidad de 1.742 'exaflops' (un 'exaflop' equivale a la capacidad de realizar 1 trillón de operaciones matemáticas por segundo), y está llevando la física al límite de lo imaginable. Se puso en marcha en noviembre de 2024, en Estados Unidos, y su principal misión es reforzar la seguridad nacional mediante simulaciones avanzadas.

Para qué se utiliza la supercomputación

Las supercomputadoras son necesarias porque cada vez se producen más cantidad de datos. Según la Comisión Europea, para 2025 se estima que el mundo alcanzará los 175 'zettabytes' (cada 'zettabyte' equivale a 1.000 millones de 'terabytes'), y eso explica que se esté invirtiendo en esta tecnología. Un ejemplo de ello es LUMI, el superordenador más potente de Europa, que tiene una capacidad de cálculo de aproximadamente 1,5 millones de ordenadores portátiles.

Tal y como apunta la Comisión Europea, la supercomputación tiene diversas aplicaciones y hace posible el avance en muchas áreas. Por ejemplo, en la simulación de moléculas para desarrollar nuevos fármacos, la planificación urbana y rural, el diseño de materiales y vehículos innovadores o el entrenamiento de grandes modelos de inteligencia artificial.

También se usa para mejorar el tratamiento de enfermedades como el cáncer. La participación de investigadores del Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC-CNS) ha sido esencial en el proyecto europeo INCISIVE, que ha desarrollado herramientas de IA y un repositorio de datos federado para facilitar el diagnóstico de cáncer de pulmón, colorrectal, de mama y de próstata.

Beneficios para el sector financiero

La supercomputación desempeña un papel muy importante en el sector financiero al procesar grandes volúmenes de datos en tiempo real. En esta línea, el Banco de España y el Barcelona Supercomputing Center han firmado un acuerdo de colaboración para impulsar el uso de esta tecnología en el ámbito financiero.

Como parte de esta alianza, ambas instituciones estudiarán la viabilidad de un programa de investigación en ciencias sociales, que podría incluir el análisis de la IA aplicada a las finanzas. Además, explorarán el desarrollo de un 'sandbox' regulatorio que permita evaluar nuevas tecnologías financieras en un entorno controlado. "La supercomputación y la inteligencia artificial son herramientas fundamentales para afrontar los grandes desafíos de nuestro país, incluidos los del sector financiero", señaló Mateo Valero, director del BSC-CNS, durante la presentación de la iniciativa.

La adopción de la supercomputación y la IA en los mercados financieros ofrece importantes beneficios, como una mejor gestión del riesgo y una mayor liquidez, según un informe publicado por el Fondo Monetario Internacional (FMI). No obstante, la presencia de estas tecnologías también plantea nuevos desafíos, como la necesidad de supervisar y reforzar la seguridad ante posibles amenazas digitales. Porque, como ocurre con cualquier herramienta, mientras los equipos de seguridad la usan para fortalecer las defensas, los ciberdelincuentes la aprovechan para perfeccionar sus ataques.

Un claro ejemplo de la importancia de la supercomputación en el sector financiero es que los gestores de fondos de inversión confían cada vez más en la automatización: reciben recomendaciones de compra y venta generadas por sistemas que procesan enormes volúmenes de datos. Esto es solo el comienzo. En los últimos 30 años, la potencia de estos sistemas se ha multiplicado por diez cada cuatro años, una tendencia que continuará en el futuro y que impulsará el progreso en un mundo cada vez más basado en los datos.