Supercomputació

Sessió 1. Què és un supercomputador?

Dia: dissabte 11 de gener, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Sessió a càrrec de: Per concretar.

Idioma: català.

Per començar el Bojos per la Supercomputació, els estudiants aprendran què és un superordinador, quines són les parts necessàries perquè funcioni, quines són les diferències i també les similituds amb un ordinador de sobretaula, què fa que siguin tan ràpids i necessaris per a la recerca científica. La sessió constarà d'una introducció a la supercomputació i d'una visita completa a MareNostrum i a les instal·lacions que fan possible que funcioni.

Sessió 2. Mètodes i eines de programació per a supercomputadors

Dia: dissabte 18 de gener, 2025.

Horari: 9.30h a 11.30h.

Lloc: sessió online.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

En aquesta sessió s'introdueix el sistema operatiu Linux i les eines més bàsiques per programar aplicacions en supercomputadors. S'introdueixen els conceptes de sessió d'usuari de Linux, eines de la línia de comandes, edició de fitxers, compiladors i intèrprets, llenguatges C, C++, Fortran i Python o estructura del computador, entre altres). La sessió es desenvolupa només "online" i durant la mateixa es dóna suport als estudiants per configurar correctament la màquina virtual del Bojos, en els casos en que hi hagi hagut algun problema amb la instal·lació prèvia).

Sessió 3. Paral·lelisme​

Dia: Dissabte 25 de gener, 2025.

Horari: 9.30h a 14h

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez

Idioma: català

En aquesta sessió veurem els detalls que son necessaris per aprofitar l'execució paral·lela en els supercomputadors. Cada problema que volem resoldre en paral·lel té les seves particularitats i dificultats. A més a més, en un supercomputador hem d'aprofitar el paral·lelisme dins de cada ordinador (node) i entre ells. Veurem quins mecanismes hem d'utilitzar per aconseguir una coordinació eficient de les diferents tasques de les aplicacions, bé si s'executen localment en el mateix node o en un altre node remot. Els problemes que anem resolent es presentaran també amb exemples de codi real. La sessió inclourà la presentació dels conceptes bàsics de l'entorn d'execució d'aplicacions (GNU/Linux i llibreries e suport), i execucions d'aplicacions paral·leles senzilles en un sistema real amb l'extracció i anàlisi de traces amb les eines Extrae i Paraver desenvolupades al BSC.

Sessió 4. Simulant el pas del temps en un laboratori virtual​

Dia: dissabte 1 de febrer, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

Els científics somien en reproduir l’evolució temporal de fenòmens físics reals mitjançant simulacions per ordinador. Veurem com les matemàtiques proporcionen diferents mètodes per representar el pas del temps i com s’utilitzen en els supercomputadors.

Sessió 5. Supercomputació en Biomedicina: una fàbrica d'humans virtuals​

Dia: dissabte 8 de febrer, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català / castellà.

T'has preguntat mai com respires? I què passa quan respires? On arriben els contaminants que malauradament hem de respirar? I si necessito una medicació inhalada? Em farà l'efecte esperat? Totes aquestes preguntes i moltes altres es poden respondre cada día amb major precissió gràcies a les simulacions que es poden fer amb els superordinadors. Aprofitant els avanços en imatge mèdica podem obtenir un sistema respiratori virtual d'un pacient i analitzar què està passant tot resolent les equacions (ben complexes) que regeixen els fluids acoplant-ho a les equacions de transport i com a geometria, el teu jo virtual! Us presentem el futur de la medicina, ara!

Sessió 6. Simular la Terra

Dia: dissabte 15 de febrer, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Carrer de Jordi Girona, 31.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

L'interior de la Terra, tot i semblar una roca rodona i avorrida, és encara una gran desconeguda per a la majoria de nosaltres. De tant en tant, ens sobta amb grans demostracions de força, com ara terratrèmols i volcans, que ens permeten intuir que potser allà dins les coses no son tan tranquil·les com esperàvem... Mitjançant física, matemàtiques i superordinadors podem aprendre a descobrir-ne les seves propietats i entendre com funciona.

Sessió 7. Infraestructures de dades

Dia: dissabte 22 de febrer, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

A causa de l'evolució tecnològica, cada humà genera, voluntàriament i involuntàriament, quasi 2 MB de dades cada segon, fent que cada dia es generin 2,5 trilions de bytes. Analitzar aquestes dades aporta tant valor i informació que es considera que "les dades són el nou petroli". Per tal de fer aquest "refinat" de dades, és crucial disposar d'infraestructures de dades que permetin la seva gestió durant tot el procés. En aquesta sessió aprendrem els tipus i les parts fonamentals d'aquestes infraestructures. A més, practicarem com obtenir informació, i treure el màxim partit, d'infraestructures de dades mundialment famoses.

Sessió 8. Paraula de climatòleg

Dia: dissabte 1 de març, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

Posa’t a la pell d’un investigador del clima i treballa conjuntament amb els nostres científics per descobrir el fascinant món dels processos atmosfèrics. Què volem dir quan parlem del clima? Es pot construir un model que unifiqui amb precisió el comportament dels oceans i de l’atmosfera? Descobreix com un dels superordinadors més potents a Europa, alimentat amb milions de dates, ens permet predir el clima del futur. Ho faràs amb les teves mans i t’ho creuràs: paraula de climatòleg!

Sessió 9. Introducció a la genòmica

Dia: dissabte 15 de març, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català i castellà.

Què ens fa diferents a les persones? Quines malalties podem desenvolupar al llarg de la nostra vida? Identificar mutacions en el nostre ADN ens pot ajudar tant a detectar malalties com a conèixer els nostres orígens o saber qui és el nostre pare. Veurem com es detecten i s’interpreten les variacions en el nostre genoma.

Sessió 10. Proteïnes i disseny de fàrmacs

Dia: dissabte 22 de març, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

Els enzims són un tipus de proteïnes que permeten l’existència de la vida tal i com la coneixem. Petits canvis en la seva seqüència coneguts com mutacions poden alterar la seva eficiència i originar l’aparició de malalties o processos de resistència a fàrmacs. Mitjançant eines bioinformàtiques, aprendrem les bases d’algunes malalties i com es pot fer un tractament personalitzat per a cada pacient.

Sessions 11 i 12. Mobilitat sostenible

Dia: dissabtes 29 de març i 5 d'abril, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català i castellà.

En les grans ciutats es mou un gran volum de tràfic rodat que genera elevats nivells de contaminació. Un dels grans reptes a què s'enfronten les ciutats intel·ligents és utilitzar tota la informació que es pot extreure dels vehicles en moviment així com de les infraestructures fixes que es troben als carrers per a calcular quantes emissions generen els vehicles en cada moment, i utilitzar aquesta informació per a prendre decisions en termes de gestió de la mobilitat. En aquesta sessió ens centrarem en el càlcul d'emissions a la ciutat a partir de les dades de mobilitat que es poden extreure amb les tecnologies mòbils, i experimentarem en diferents maneres d'estimar i controlar les emissions contaminants a la ciutat.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3

Sessió 13. La IA aplicada al llenguatge natural​

Dia: dissabte 8 de març, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: català.

El concepte de Processament del Llenguatge Natural (NLP) s'utilitza àmpliament avui en dia i fa referència a l’aplicació de la Intel·ligència Artificial (IA) al llenguatge natural. Consisteix en el desenvolupament de tecnologies que permeten a les màquines comprendre, interpretar i generar llenguatge humà de manera efectiva.

A través de models avançats d’aprenentatge profund, com ara xarxes neuronals i transformers, la IA ha aconseguit avenços significatius en tasques com ara la traducció automàtica, l’anàlisi de sentiments, la generació de text i la resposta automàtica a preguntes.

Aquestes tecnologies estan transformant múltiples sectors, des de l’atenció al client (a través de chatbots) fins a la medicina, facilitant interaccions més fluides i personalitzades entre humans i sistemes automatitzats. No obstant, encara hi ha molt camp de millora, ja que aquests models presenten algunes limitacions i s'enfronten a reptes relacionats amb la comprensió contextual, ambigüitats, biaixos i ètica en la seva implementació. 

Sessions 14 i 15. Introducció a la computació quàntica​

Dia: dissabtes 10 i 17 de maig, 2025.

Horari: 9.30h a 14h.

Lloc: Barcelona Supercomputing Center - Plaça Eusebi Güell, 1-3.

Coordinació de la sessió: Sara Ibáñez.

Idioma: castellà.

En aquesta sessió, explicarem els conceptes bàsics de la computació quàntica, principalment els seus maons, els qubits (bits quàntics). A més, crearem usuaris per utilitzar la IBM Quantum Experience, una plataforma que permet composar, com si d'una partitura es tractés, algoritmes quàntics per després simular-los o enviar-los, en temps real, a un dels ordinadors quàntics d'IBM. I podrem testejar els resultats probabilístics característics de la mecànica quàntica mitjançant algun programa senzill.