Supercomputador Patagón: La vanguardia del procesamiento computacional de la UACh

Supercomputador Patagón: La vanguardia del procesamiento computacional de la UACh

Una herramienta esencial para la ciencia chilena: el Supercomputador “Patagón” cumple tres años de operaciones destacadas, beneficiando a múltiples proyectos de investigación e instituciones académicas con su avanzada tecnología de procesamiento paralelo.


Más de tres años de operación, 100 cuentas de usuarios, 16 proyectos de investigación y 11 instituciones universitarias y científicas beneficiadas son algunas de las cifras de uso del Supercomputador “Patagón” de la Universidad Austral de Chile.

El equipo llegó a fines de 2020 a Valdivia a través de un proyecto FONDEQUIP que adjudicó el académico del Instituto de Informática de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Dr. Cristóbal Navarro.

¿En términos simples qué es un supercomputador y cuál es su utilidad?

Cristóbal Navarro explica que se llama supercomputador a cualquier computador que tenga una tasa de cómputo (operaciones/segundo) de varios órdenes de magnitud superior a un computador común. Por dar un ejemplo, si un computador común hace 1 billón de operaciones en un segundo, un supercomputador entonces hará 100 billones de operaciones por segundo, o más, lo que se puede interpretar a que tiene el poder de cómputo de 100 computadores o más. 

“En términos prácticos, esto significa que se puede acelerar el procesamiento de tareas que requieren mucho cálculo, permitiendo el avance de la ciencia y tecnología que es donde predominan esta clase de desafíos computacionales. En la actualidad los supercomputadores se construyen en base a la idea del paralelismo, es decir se juntan varios computadores de alta potencia en un mismo lugar físico, se conectan entre ellos por una red de alta velocidad, y se configuran para que trabajen todos al mismo tiempo (trabajar en paralelo) sobre una misma tarea que es divisible en tareas menores”, sostiene el académico.

Por lo tanto, lo que se gana con su utilización es tiempo para los investigadores que necesitan procesamiento de alta cantidad de datos.    A la fecha las principales áreas de trabajo que han sido beneficiadas con la supermáquina son Inteligencia Artificial, aplicada a áreas como: Astro Informática, Procesamiento del Lenguaje Natural, Bioinformática. Así como también en ámbitos de Procesamiento de imágenes, Investigación en GPU Computing, Simulaciones Físicas, Investigación en Algoritmos y Estructuras de Datos y Minería de Datos.

¿Cuáles son las cualidades que destacan al Patagón?

Las ventajas del supercomputador de la UACh son fundamentalmente tres:

  1.  Uso abierto: su uso está abierto a todos los investigadores del país, alineándose al 100% con el objetivo país de un Fondequip, que es el fondo con el que se adquirió el supercomputador.
  2.  Autogestión: los usuarios funcionan con el sistema de autogestión. Es decir, ellos mismos configuran su entorno de trabajo, instalan software que necesitan, sin afectar a los otros usuarios y sin poner en peligro al equipo. Esto se logra gracias a que el Patagón funciona en base a contenedores.
  3. Cómputo por GPU: el Patagón basa su poder de cómputo en sus GPUs. Esto lo hace excepcionalmente rápido para tareas altamente paralelizables, y especialmente eficiente para tareas de inteligencia artificial. También lo hace energéticamente eficiente.

             

Experiencia de usuarios

En sus tres años de funcionamiento el Patagón ha atendido los requerimientos de 11 instituciones de educación superior y centros de investigación de Chile, 16 proyectos de investigación, 10 artículos WOS, 8 artículos SCOPUS o similares y 12 tesis de pregrado/postgrado. Un listado actualizado de estos productos se mantiene público en (https://patagon.uach.cl/research)

Entre los proyectos que han sido beneficiados con el Patagón destaca el proyecto de la ANID Fondef IdeA ID20I10333 “FuSA: Sistema Inteligente para la Detección de Fuentes Sonoras Ambientales” ejecutado por investigadores de los Institutos de Acústica e Informática de la UACh.   

Para este proyecto se entrenaron de manera paralela modelos de redes neuronales con una gran cantidad de datos, para detección y clasificación de audios y sobre los resultados obtenidos con el uso del Patagón el académico del Instituto de Acústica Dr. Víctor Poblete, resalta entre sus bondades que “permite un gran poder de procesamiento y de manera paralela, dispone de una documentación bastante clara, la que ha se ha ido fortaleciendo en el tiempo,  gracias al excelente equipo humano que hay detrás del mantenimiento de Patagón y tercero, el trabajo de este equipo ha generado interés en una gran comunidad tanto de estudiantes como de docentes en la que se comparten dudas y experiencias acerca de su uso”

Por su parte, el Dr. Mauricio Cerda, del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, usó el Patagón en su proyecto Fondecyt 1221696  “Weakly supervised semantic segmentation through global constraints to minimize training examples in biomedical imaging”, y sobre su experiencia como usuario señala “Patagón es una infraestructura de supercómputo única a nivel nacional, pues además de las capacidades físicas, la manera en que está organizada entrega gran libertad para configurar el ambiente de trabajo. Esto hace que la implementación de flujos de trabajo se acelere drásticamente. Por ejemplo, en aplicaciones de aprendizaje automático, donde las librerías evolucionan constantemente, el sistema de contenedores auto-gestionado permite, sin intervención de administradores, usar los avances más recientes del área en nuestros experimentos”.

Misma experiencia es la que tuvo el Dr. Alejandro Figueroa, del Departamento de Informática y Computación de la Universidad Tecnológica Metropolitana (UTEM), quien ocupó el equipo para la investigación de su proyecto Fondecyt 1220367:”Multimodal Demographics and Psychographics for Improving Engagement in Question Answering Communities”.

“Lo más destacable de Patagón es la infraestructura que ofrece en términos de cómputo GPU que se ha mantenido gratuita para los investigadores nacionales. Basado en un sistema de contenedores moderno, es posible que cada investigador trabaje en el servidor disminuyendo el impacto sobre sus colegas. Hasta donde tengo entendido, es la mejor opción que tiene un investigador común y silvestre en nuestro país para poder trabajar con algunos de los modelos más modernos.”

¿Cómo acceder al Patagón?

El supercomputador se encuentra disponible para cualquier investigador o tesista (a través de su profesor patrocinante) que lo solicite ingresando a https://patagon.uach.cl/patagon/solicitud

Una vez que se ingresa al enlace se debe completar la información pedida, adjuntar el formulario completo y firmado, junto con la llave pública ssh del computador que va a entrar. La misma página del supercomputador tiene tutoriales para comenzar a usarlo. 

Como recomendación, se recuerda que al igual que otros supercomputadores (incluido el leftraru del NLHPC), el Patagón ofrece el recurso computacional, es decir el hardware. Entonces, todo el uso/procesamiento/análisis del software queda en manos de cada equipo de investigación. El único requisito de conocimiento técnico es que al menos una persona del grupo de investigación sepa sobre Linux, algo estándar en los supercomputadores.

Escrito por Maritza Uribe

 

Nueva propuesta en Estructuras de Datos fue tema de investigación de Magíster en Informática UACh

Nueva propuesta en Estructuras de Datos fue tema de investigación de Magíster en Informática UACh

Sebastián Pacheco Cáceres, recién graduado del programa, obtuvo la máxima calificación en su examen de grado, destacando por su enfoque en optimización de tiempo y uso de memoria en programación.


Una nueva propuesta en la mejora en el uso de estructuras de datos en el área de algoritmos y computación de alto rendimiento, fue el tema de investigación de tesis de Sebastián Pacheco Cáceres, nuevo graduado del Magíster en Informática de la Universidad Austral de Chile, quien obtuvo una nota 7,0 en su examen de grado y una calificación final de 6,62 equivalente a Distinción Máxima.

El Ingeniero Civil Informático UACh oriundo de Puerto Montt, ingresó al programa durante 2022 a través de la opción de vinculación entre pre y postgrado, oportunidad que valoró porque “existe una gran relación entre cómo nos forman en pregrado y lo que existe en el magíster. Si bien nuestra carrera tiene aspectos organizacionales, también tiene aspectos teóricos que sí son una muy buena base, por lo que la vinculación es una muy buena opción”.

Por interés propio, Pacheco, optó por cursar sus estudios de Informática en la Universidad Austral de Chile, donde recuerda su satisfacción de encontrarme con tal calidad de profesores. Avanzando en la carrera (de pregrado) me fui motivando y me metí en el área de programación competitiva, y que estaba ligada con un área muy vinculada al postgrado que son los algoritmos. Eso, compatibilizó muy bien, así que decidí tomar el camino continuando con el magíster”, señaló.

Respecto a su tema de investigación denominado “W-Tree. A Search k-ary Tree for Main Memory”, Sebastián, explicó que se enfocó en algo “un poco más técnico dentro de la informática y más teórico, y que en pocas palabras, funciona como una nueva base de datos. Investigamos sobre lo que existe, creamos una nueva propuesta, y tenemos algo que ofrecer a nivel de programación, por ejemplo, en un lenguaje como C++, en el que se pueden guardar números o cosas que sean únicas, como cadenas de texto, entre otras”.

El recién graduado del Magíster en Informática, sostuvo que si bien su investigación no es nueva en el área, representa una nueva alternativa que tras sus primeros resultados “demuestra que somos más rápidos en tiempo y más ligeros en memoria, por lo que esperamos que en sus usos, como por ejemplo, en algunos experimentos matemáticos, simulaciones o como una simple base de datos, pueda llegar a ser utilizado desde un público bastante común a uno más especializado”.

EXPERIENCIA

Tras su paso por la Escuela de Graduados de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería UACh, Pacheco, valoró su experiencia, destacando los múltiples enfoques del programa y de su carrera de pregrado, “porque te da un poco de todo. Si bien mi especialidad son los algoritmos, también me metí un poco en lo que es análisis de datos e inteligencia artificial, pero aun así, cada profesor con su especialidad te ofrece una pincelada distinta y todos van aportando, afirmó.

Según explicó Pacheco, a mediano plazo espera que su investigación sea publicada en alguna revista científica, así como también poder continuar su colaboración, como investigador de apoyo en proyectos dirigidos por su profesor patrocinante, el Dr. Héctor Ferrada.

La comisión examinadora estuvo compuesta por el Dr. Héctor Ferrada (Instituto de Informática UACh) como Profesor Patrocinante; el Dr. Cristóbal Navarro (Instituto de Informática UACh) y la Dr. Nancy Hitschfeld (Departamento de Cs. de la Computación, UChile) como Profesores Informantes, y el Dr. Travis Gagie, (Facultad de Ciencias de la Computación, Universidad de Dalhousie, Canadá) como Evaluador Externo.

Escrito por Pedro Andrade Araos

Futuros Ingenieros en el Horizonte: FCI UACh da la Bienvenida a la Nueva Generación de Estudiantes 2024

Futuros Ingenieros en el Horizonte: FCI UACh da la Bienvenida a la Nueva Generación de Estudiantes 2024

101 Nuevos Estudiantes Ingresan a la Carrera de Ingeniería Civil en Informática


En una ceremonia organizada por la Decanatura de la Facultad, los nuevos estudiantes de la UACh fueron recibidos con una presentación detallada sobre aspectos clave de la vida universitaria, incluyendo los beneficios y servicios disponibles para ellos. El evento comenzó a las 09:00 horas con la intervención de Marianela Sanhueza, asistente social de la Dirección de Asuntos Estudiantiles (DAE), quien expuso sobre su rol y el apoyo que brinda a los alumnos en el Campus.

El Prodecano Dr. Armando Blanco y la Secretaria Académica, Profesora Teresa Castro, continuaron con la presentación para introducir las redes de apoyo integral de la facultad y anunciaron el programa de actividades planificado para el jueves 7 y viernes 8 de marzo.

El punto culminante de la mañana fue la intervención del Decano, Dr. Enrique Suárez, quien instó a los estudiantes a sumergirse no solo en la vida académica, sino también a aprovechar la experiencia universitaria en su totalidad.

En sus palabras, el Decano destacó: “En esta etapa son importantes también las amistades, el deporte, las actividades culturales, la convivencia y el compañerismo que permiten formar lazos solidarios para nuestra vida. Se generarán espacios de discusión y crecimiento donde se cuestionarán los nuevos desafíos sociales, políticos y económicos. Son oportunidades únicas que relevarán nuevas miradas e interpretaciones de nuestra propia historia y la historia de los demás”. 

Posterior a la ceremonia de bienvenida, los estudiantes se dividieron por carreras donde participaron de diferentes actividades organizadas por cada Escuela.

Escrito por Prensa FCI

Nuevos titulados de Ingeniería civil en Informática

Nuevos titulados de Ingeniería civil en Informática


 

Egresados y egresadas de la carrera de Ingeniería Civil en Informática de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería recibieron sus títulos y grados académicos en solemne ceremonia realizada en el Aula Magna de la Universidad Austral de Chile.

El jueves 11 de enero se realizó la entrega de títulos y grados académicos a 20 profesionales que egresaron durante 2023.

El solemne acto inició con las palabras del Decano de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Dr. Enrique Suárez, quien durante su alocución invitó a las y los exestudiantes a ser conscientes de su rol como profesionales y del impacto que en el ejercicio de la ingeniería pueden generar en su entorno.

“De aquí en adelante ustedes deben ser como aquella semilla que aprovecha la tierra donde cae, que utiliza la lluvia que recibe, que busca el sol para nutrirse y que logra crecer y ofrecer el fruto de sus conocimientos y capacidades en ingeniería para una mejor sociedad”, dijo la autoridad universitaria.

Luego de la entrega de títulos profesionales y grados académicos, se procedió a la entrega de distinciones por excelencia académica, distinción deportiva, compromiso institucional y participación en el Programa Honor en Ambiente, Sociedad y Cambio Climático, que otorga el Centro de Estudios Ambientales y Desarrollo Humano Sostenible (CEAM) de la UACh.

Finalmente, la Orquesta de Cámara de Valdivia (OCV) se encargó de la clausura de ambas jornadas con la presentación del Cuarteto Número 3 en La Mayor de Robert Schumann y del Noneto en Fa Mayor, Opus 31 de Louis Spohr, respectivamente.

 

Escrito por Maritza Uribe Higuera – FCI Fotografia: Héctor Andrade – DIRCO

“HelpMeee”: El detector de ataques de perros contra ganados desarrollado por estudiante de Informática UACh

Paula Mancilla Aros, de Ingeniería Civil en Informática, decidió enfrentar este problema desde su disciplina y crear una innovadora forma de apoyar la labor ganadera de las comunidades rurales.

Uno de los principales problemas que afecta a las comunidades agrícolas son las muertes de ganado provocadas por perros asilvestrados, lo que genera grandes pérdidas económicas. Una estudiante de Ingeniería Civil en Informática de la Universidad Austral de Chile decidió enfrentar este problema desde su disciplina y crear una innovadora forma de apoyar la labor ganadera de las comunidades rurales.

Paula Mancilla Aros es estudiante de cuarto año de Ingeniería Civil en Informática en la UACh. Junto a la académica Dra. Claudia Letelier Velásquez, del Instituto de Ciencia Animal de la casa de estudios, trabajaran en un dispositivo “que permite enfrentar la depredación sin necesidad de matar al perro y llegar a tiempo al ataque que está haciendo”, según explica la estudiante de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería.