Los físicos preparan la nueva 'web'

La web, que ha revolucionado el mundo de los ordenadores y de Internet, nació hace una década en el CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas, junto a Ginebra) para facilitar la comunicación por ordenador entre centenares de científicos participantes en los experimentos del acelerador LEP. Ya no es suficiente. Ahora en ese laboratorio se desarrolla una nueva tecnología, toda una infraestructura informática que será millones de veces más potente que la actual. Para dar una idea del reto, Fabrizio Gagliardi (responsable del proyecto Grid en el CERN) explica: 'La cantidad total de datos proporcionados por el LEP en 11 años de funcionamiento es aproximadamente 50.000 veces menor que la cantidad que dará uno solo de los experimentos de LHC en un año'.

Para los físicos es una exigencia, pero parece que Grid será muy útil para otros científicos, como los biólogos, que, en la era de la genómica y la proteómica, tienen necesidades de potencia de cálculo, de almacenamiento de datos y acceso a la información que se ajustan muy bien a lo que esta nueva tecnología ofrece. También los expertos en clima y en ciertas aplicaciones de la defensa son consumidores intensivos de potencia informática. La gestión del tráfico aéreo mundial, por ejemplo, es otro ámbito en el que se agradecerían las soluciones de Grid, apuntan los expertos. Varias empresas están ya implicadas en el programa.

Miles de investigadores

De momento, el problema que los físicos de partículas tienen que tener resuelto en cinco años (plazo de inauguración del LHC) se plantea así: por un lado, en los experimentos se generarán ingentes cantidades de datos que habrá que almacenar; por otro, hará falta una potencia de cálculo enorme para trabajar con esa información y acceder a los resultados científicos; participarán miles de investigadores de muchos países.

La idea de Grid surgió en EE UU y allí recibió el nombre, el de la red eléctrica nacional que la gente identifica con el bienestar porque proporciona a todos acceso fácil a la energía. Chris Jones, jefe del grupo de Transferencia de Tecnología (CERN) dice: 'El objetivo es lograr un sistema altamente productivo de computación distribuida para que trabaje una comunidad científica de alta colaboración, que permita un rápido y transparente acceso a grandes cantidades de datos y a sistemas de cómputo'.

El esquema consiste en compartir los recursos en una infraestructura en la que supercomputadoras, granjas de ordenadores, bancos de datos, herramientas ínformáticas y miles de personas están unidas por una red de muy alta velocidad. Es decir, utilizar muchas computadoras situadas en decenas de institutos de investigación y comunicadas eficazmente entre sí para almacenar y tratar los datos. La computación distribuida permitirá repartir el cálculo entre muchos ordenadores y poner en común los resultados.

Es mucho más complicado que la web, dice Jones. ¿Qué es más difícil, el desarrollo del hardware o el del software? 'Los dos', contesta. Un elemento esencial de esta nueva infraestructura es el middleware, programas intermediarios capaces de pegar o mediar entre programas diferentes existentes.

Lo que está claro es que en este sistema tienen que participar muchos porque nadie tiene capacidad de hacer por sí solo todo el trabajo, ni siquiera el CERN con sus potentes sistemas de cómputo. En el LHC participan científicos de 40 países. 'Sólo en Europa habrá 4.600 usuarios de datos de LHC; en el acelerador los haces de partículas se cruzarán cada 25 nanosegundos y en las colisiones se generará un flujo de datos en bruto de un petabyte [1.000.000.000.000.000 bytes] por segundo', dice Jones. 'El CERN es un excelente banco de pruebas para Grid porque encaja muy bien con nuestras necesidades'.

Sistema multicapas

Desde luego, no es este laboratorio europeo, como coordinador principal del esfuerzo de 21 socios -incluidos la Agencia Europea del Espacio, el CNRS francés, el PPARC británico, el INFN italiano y una decena de grupos más pequeños, como el Instituto de Física de Altas Energías, en Cataluña -, el único que esta trabajando duro en Grid. En EE UU hay programas Grid en institutos, laboratorios nacionales, agencias y universidades. Y si la UE financia el trabajo de Grid en el CERN con 10 millones de euros, EE UU le dedica más de diez veces más al año.

En la NASA, por ejemplo, tiene en marcha el programa Information Power Grid, que 'tendrá un interfaz inteligente', explica Ayse Sercan. 'Justo bajo ese interfaz inteligente habrá una capa por donde corren aplicaciones de usuario y herramientas de análisis de sistema. Además habrá herramientas sofisticadas de explotación de datos y oculto para el usuario estará el sistema de operación de la red en grupos que conectará a los usuarios con los recursos distribuidos. El usuario accederá a esos recursos sin necesidad de saber exactamente dónde están ni cómo fucionan'.

Lo cierto es que Grid no existe sólo sobre el papel. 'Hay partes de todo esto ya en funcionamiento', dice Jones, 'pero tenemos que desarrollar mucho más y hacer experimentos intermedios antes de tener el sistema a punto'.

Parece que la historia de la web se repite, pero ahora con pleno conocimiento de las perspectivas del nuevo desarrollo. Cuando Tim Berners-Lee inventó la www en el CERN, difícilmente podía imaginar la difusión mundial que tan rápidamente tendría algo creado para facilitar la comunicación de los físicos de partículas por Internet. Sin embargo, a nadie se le escapa la capacidad potencial de Grid. 'Hay mucha gente apoyando esto, lo que hace falta es que todo el mundo se mantenga en la dirección correcta', dice Jones.