Supercomputación

Sesión 1. ¿Qué es un superordenador?​

Día: sábado 11 de enero, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Sesión a cargo de: Sergi Girona.

Idioma: catalán.

Para comenzar Bojos per la Supercomputació, los estudiantes aprenderán qué es un superordenador, cuales son las partes necesarias para que funcione, cuales son las diferencias y también las similitudes con un ordenador de sobremesa, qué hace que sean tan rápidos y necesarios para la investigación científica. La sesión constará de una introducción a la supercomputación y de una visita completa a MareNostrum y a las instalaciones que hacen posible que funcione.

Sesión 2. Métodos y herramientas de programación para supercomputadores

Dia: sábado 18 de enero, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinació de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán.

En esta sesión se introduce el sistema operativo Linux y las herramientas más básicas para programar aplicaciones en supercomputadores. Se introducen los conceptos de sesión de usuario de Linux, herramientas de la línea de comandos, edición de ficheros, compiladores e intérpretes, lenguajes C, C++, Fortran y Python o estructura del computador, entre otros. La sesión se desarrolla solo "online" y durante la misma se da apoyo a los estudiantes para configurar correctamente la máquina virtual del Bojos, en los casos en los que haya habido algún problema con la instalación previa.

Sesión 3. Paralelismo​

Día: sábado 25 de enero, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán.

En esta sesión veremos los detalles que son necesarios para aprovechar la ejecución paralela en los supercomputadores. Cada problema que queremos resolver en paralelo tiene sus particularidades y dificultades. Además, en un supercomputador tenemos que aprovechar el paralelismo dentro de cada ordenador (nodo) y entre ellos. Veremos qué mecanismos tenemos que utilizar para conseguir una coordinación eficiente de las diferentes tareas de les aplicaciones, bien si se ejecutan localmente en el mismo nodo o en otro nodo remoto. Los problemas que vamos resolviendo se presentarán también con ejemplos de código real. La sesión incluirá la presentación de los conceptos básicos del entorno de ejecución de aplicaciones (GNU/Linux y bibliotecas de apoyo), y ejecuciones de aplicaciones paralelas sencillas en un sistema real con la extracción y análisis de trazas con las herramientas Extrae y Paraver desarrolladas al BSC.

Sesión 4. Simulando el paso del tiempo en un laboratorio virtual​

Día: sábado 1 de febrero, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán.

Los científicos sueñan con reproducir la evolución temporal de fenómenos físicos reales mediante simulaciones por ordenador. Veremos cómo las matemáticas proporcionan diferentes métodos para representar el paso del tiempo y cómo se utilizan en los supercomputadores.

Sesión 5. Supercomputación en Biomedicina: una fábrica de humanos virtuales​

Día: sábado 8 de febrero, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán y castellano.

¿Te has preguntado alguna vez cómo respiras? ¿Y qué ocurre cuando respiras? ¿Dónde llegan los contaminantes que desgraciadamente debemos respirar? ¿Y si necesito una medicación inhalada? ¿Me dará el efecto esperado? Todas estas preguntas y otras muchas se pueden responder cada día con mayor precisión gracias a las simulaciones que se pueden hacer con los superordenadores. Aprovechando los avances en imagen médica podemos obtener un sistema respiratorio virtual de un paciente y analizar qué está pasando resolviendo las ecuaciones (bien complejas) que rigen los fluidos acoplándolo a las ecuaciones de transporte y como geometría, tu yo virtual ! Os presentamos el futuro de la medicina, ¡ahora!

Sesión 6. Simular la Tierra

Día: Sábado 15 de febrero, 2025.

Horario: 9.30h a 14h

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez

Idioma: Catalán

El interior de la Tierra, aunque parezca una roca redonda y aburrida, es todavía un gran desconocido para la mayoría de nosotros. De tanto en tanto, nos sorprende con grandes demostraciones de fuerza, como terremotos y volcanes, que nos permiten intuir que puede ser allí dentro las cosas no son tan tranquilas como esperábamos... Mediante física, matemáticas y superordenadores podemos aprender a descubrir sus propiedades y entender cómo funciona.

Sesión 7. Infraestructura de datos

Día: Sábado 22 de marzo, 2025.

Horario: 9.30h a 14h

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez

Idioma: Catalán

A causa de la evolución tecnológica, cada humano genera, voluntariamente e involuntariamente, casi 2 MB de datos cada segundo, haciendo que cada día se generen 2,5 trillones de bytes. Analizar estos datos aporta tanto valor e información que se considera que "los datos son el nuevo petróleo". Para hacer este "refinado" de datos, es crucial disponer de infraestructuras de datos que permitan su gestión durante todo el proceso. En esta sesión aprenderemos los tipos y las partes fundamentales de estas infraestructuras. Además, practicaremos cómo obtener información, y sacar el máximo partido, de infraestructuras de datos mundialmente famosas.

Sesión 8. Palabra de climatólogo

Día: sábado 1 de marzo, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán.

Ponte en la piel de un investigador del clima y trabaja conjuntamente con nuestros científicos para descubrir el fascinante mundo de los procesos atmosféricos. ¿Qué queremos decir cuando hablamos del clima? ¿Se puede construir un modelo que unifique con precisión el comportamiento de los océanos y de la atmosfera? Descubre cómo uno de los superordenadores más potentes de Europa, alimentado con millones de datos, nos permite predecir el clima del futuro. Lo harás con tus manos y te lo creerás: ¡palabra de climatólogo!

Sesión 9. Introducción a la genómica

Día: sábado 15 de marzo, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán / castellano.

¿Qué nos hace diferentes a las personas? ¿Qué enfermedades podemos desarrollar a lo largo de nuestra vida? Identificar mutaciones en nuestro ADN nos puede ayudar tanto a detectar enfermedades como conocer nuestros orígenes o saber quién es nuestro padre. Veremos cómo se detectan y se interpretan las variaciones en nuestro genoma.

Sesión 10. Proteínas y diseño de fármacos

Día: sábado 22 de marzo, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán.

Las enzimas son un tipo de proteínas que permiten la existencia de la vida tal como la conocemos. Pequeños cambios en su secuencia conocidos como mutaciones pueden alterar su eficiencia y originar la aparición de enfermedades o procesos de resistencia a fármacos. Mediante herramientas bioinformáticas, aprenderemos las bases de algunas enfermedades y cómo se puede hacer un tratamiento personalizado para cada paciente.

Sesiónes 11 y 12. Movilidad sostenible

Día: sábados 29 de marzo y 5 de abril, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán / castellano.

En las grandes ciudades se mueve un gran volumen de tráfico rodado que genera elevados niveles de contaminación. Uno de los grandes retos a los que se enfrentan las ciudades inteligentes es utilizar toda la información que se puede extraer de los vehículos en movimiento así como de las infraestructuras fijas que se encuentran en las calles para calcular cuántas emisiones generan los vehículos en cada momento, y utilizar esta información para tomar decisiones en términos de gestión de la movilidad. En esta sesión nos centraremos en el cálculo de emisiones en la ciudad a partir de los datos de movilidad que se pueden extraer con las tecnologías móviles, y experimentaremos en diferentes maneras de estimar y controlar las emisiones contaminantes en la ciudad.

Sesión 13. La IA aplicada al lenguaje natural

Día: sábado 26 de abril, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: catalán.

¿Qué es? ¿Para qué sirve? A dónde nos llevará? Estas son las preguntas que nos servirán de hilo conductor en la primera sesión de inteligencia artificial (IA). Se espera que los participantes cuenten qué creen que se puede conseguir. Se introducirá la idea de que muchos algoritmos de IA intentan copiar la inteligencia ya presente en la naturaleza para aplicarla a la resolución de problemas concretos.

Llegados a este punto, se explicarán diferentes tecnologías de IA, como son los algoritmos genéticos, los algoritmos de búsqueda, teoría de juegos... Pondremos énfasis en los algoritmos de Machine Learning, y cómo se basan en la estadística y el método científico , con un taller donde los asistentes podrán experimentar y resolver problemas como éste.

Sesiones 14 y 15. Acércate a la computación cuántica

Día: sábados 10 y 17 de mayo, 2025.

Horario: 9.30h a 14h.

Lugar: Barcelona Supercomputing Center - Calle de Jordi Girona, 31.

Coordinación de la sesión: Sara Ibáñez.

Idioma: castellano.

En esta sesión explicaremos los conceptos básicos de la computación cuántica, principalmente los qubits (bits cuánticos). Además, crearemos usuarios para utilizar la IBM Quantum Experience, una plataforma que permite componer, como si de una partitura se tratara, algoritmos cuánticos para después simularlos o enviarlos, en tiempo real, a uno de los ordenadores cuánticos del IBM. Y podremos testear los resultados probabilísticos característicos de la mecánica cuántica mediante algún programa sencillo.