Por Sara Downey, Thought Leadership, Dell Technologies
El Centro de Computación Avanzada de Texas, situado en la Universidad de Texas en Austin, acaba de cumplir 20 años impulsando los descubrimientos con la informática avanzada. En este tiempo, ha llevado a cabo una amplia gama de trabajos que han cambiado la vida, desde la creación de modelos para predecir cómo se dispersan las armas químicas en la atmósfera hasta la identificación de una nueva métrica para predecir los coágulos de sangre en el corazón y la investigación de imágenes en 3D para ayudar a desarrollar plantas adaptadas al cambio climático para la agricultura.
Para seguir respondiendo a algunas de las preguntas más difíciles de la humanidad con la computación a petascala, el Frontera impulsado por Dell Technologies (el superordenador más rápido de cualquier campus universitario y el 13th más rápido del mundo), me senté con la profesora Kelly Gaither, directora de análisis de la salud en el TACC, y con la profesora Lauren Ancel Meyers, directora del Consorcio de Modelado COVID-19 de la Universidad de Texas en Austin (UT), que utilizan Frontera para sus investigaciones.
Nuestra conversación se centró en el trabajo del TACC, apoyando a los investigadores durante la pandemia de COVID-19, a la luz de los avances que los investigadores han realizado para comprender y mitigar esta emergencia mundial. Su primera hazaña fue la rápida fundación del Consorcio de Modelización COVID-19. Bajo la humilde dirección de los profesores Gaither y Meyers, el consorcio se instituyó en un mes, y Meyers señaló que «nuestra investigación pasó de cero a 60 de la noche a la mañana».
En cierta medida, se apoyaron en trabajos epidemiológicos anteriores realizados por el TACC. Por ejemplo, en 2009, el TACC ayudó a Meyers a desarrollar herramientas computacionales para la preparación durante la pandemia de H1N1.
Eso no quiere decir que todo el mundo haya previsto inmediatamente que el TACC y su superordenador sean un recurso de primer orden en la carrera contra el virus. Gaither es consciente de que, para el profano en la materia, los superordenadores pueden parecer material de ciencia ficción, alejados de los problemas cotidianos. Pero el trabajo del TACC con el COVID-19 está cambiando esa percepción.
«Hemos visto películas de ciencia ficción en las que se tiene esta tecnología de computación de alto rendimiento, y se utiliza para muchos propósitos diferentes. Y creo que a veces pone a la gente nerviosa. Pero esta es la otra cara de la moneda: en tiempos de crisis, podemos preservar la salud y la seguridad de las personas», dijo Gaither.
Salvar vidas con el modelado de datos
Al principio de la pandemia, el mayor reto al que se enfrentó el equipo fue tener que lidiar con lo desconocido, y concretamente con la escasez de datos. Sin embargo, el consorcio respondió rápidamente recopilando datos de 18 departamentos de salud pública de toda China. Según Meyers, sólo con este ejercicio, el descubrimiento fue «asombroso».
«Utilizamos sus datos de notificación de casos para inferir la rapidez con la que se propagaba el virus, y descubrimos que la gente estaba propagando el virus incluso antes de tener síntomas. En aquel momento, nadie se lo creía. Por supuesto, esto significaba que el virus sería difícil de controlar».
Desde entonces, han acumulado abundantes datos para impulsar las previsiones y ayudar a anticiparse a lo que podría suceder. «Nuestras previsiones ayudan a los hospitales a asegurarse de que cuentan con recursos suficientes para hacer frente a las grandes oleadas del COVID-19. Y ayudan a los responsables de la toma de decisiones a tomar decisiones que equilibran compromisos muy difíciles», compartió Meyers.
El consorcio ejecuta docenas de modelos en un día cualquiera. Desde el análisis de cómo abrir los colegios de forma segura hasta la predicción del número de personas que podrían ingresar en los hospitales la próxima semana, los científicos de datos del consorcio utilizan la capacidad de procesamiento de Frontera y otros recursos informáticos para equipar a las ciudades y a los responsables políticos para que decidan cuándo activar las intervenciones oportunas.
En Austin, los investigadores analizaron los datos y crearon cuadros de mando a nivel de código postal e inferior para impulsar la intervención política. Meyers y sus colegas se asociaron con la Dell Medical School para evaluar el impacto potencial de la pandemia en el área de Austin-Round Rock.
Al conocer los datos de los teléfonos móviles y aplicar las tendencias de crecimiento de las epidemias en el pasado, los epidemiólogos no sólo podían hacer un seguimiento de lo que ya había ocurrido, sino también crear predicciones para el futuro. Esta investigación ha tenido resultados que han cambiado la vida.
«Cuando se observan las cifras de Austin y se comparan con las del resto de Texas, se ve que la toma de decisiones basada en buenos datos y en modelos computacionales sólidos ha salvado vidas«, dice Meyers. «Nuestra tasa de mortalidad es menos de la mitad de la media estatal, y mucho, mucho más baja que la de otras grandes áreas metropolitanas».
Avanzar en la vigilancia y las respuestas rápidas
Mientras la investigación sigue dando forma a la manera en que las ciudades y los gobiernos responden a la actual pandemia, también moldeará la manera en que las sociedades responden y se recuperan de futuras crisis. En los próximos años, Frontera apoyará las respuestas rápidas a emergencias como terremotos, tornados y otros desastres.
Gaither señaló que la computación de alto rendimiento ha evolucionado con el tiempo y se ha diseñado con mayor flexibilidad, lo que ha permitido a organizaciones como TACC reducir los costes a medida que aumentan su escala. «Hemos podido seguir abordando problemas críticos y de gran intensidad de datos, sin perder la viabilidad financiera».
Cuando pregunté por las lecciones aprendidas, Meyers respondió: «Tenemos que construir sistemas de vigilancia más rápidos y sólidos que hagan un seguimiento de la salud y el comportamiento en todo el mundo, sin infringir la privacidad individual. Los enfoques basados en datos y potenciados por la supercomputación pueden ayudar a frenar la transmisión, salvar vidas y contener futuras amenazas en su origen».
«Eso implica no sólo el trabajo de laboratorio para identificar los virus que acechan en las poblaciones de animales salvajes, sino también la recopilación de datos sobre cómo se mueven y comportan las personas, de modo que podamos anticipar y prevenir la futura propagación de una enfermedad. Implica asociarse con la industria para crear herramientas informáticas de vanguardia que nos permitan analizar rápidamente grandes volúmenes de datos de todo el mundo. En la lucha contra una pandemia, tenemos que rastrear los riesgos y tomar medidas a múltiples escalas a la vez, desde un solo barrio hasta el mundo entero».
Gaither concluyó: «Nuestro trabajo es pionero en una nueva era de la ciencia de las pandemias y garantizará que estemos mejor equipados la próxima vez que veamos una amenaza viral emergente. El equipo y yo nos sentimos increíblemente privilegiados por participar en un trabajo tan importante.»
