“Si todo anda bien, Chile tendrá un nuevo supercomputador el año que viene”

“Este no es un premio aislado o para una sola persona. Pienso más bien que es un premio a una comunidad”, afirma Jaime San Martín sobre su obtención del Premio Nacional de Ciencias Exactas 2023. Cuando recibió la noticia de su distinción por parte del ministro de Educación, relata que recordó con emoción a su familia, especialmente a sus abuelos y padres, quienes lograron reunirse en Chile luego de vivir la Guerra Civil española, la dictadura de Franco y la Segunda Guerra Mundial, así como de su infancia en la casa que ellos construyeron y en la que vive hasta hoy, en el barrio San Joaquín de La Legua. “Chile es súper importante para mi familia. Hay mucho agradecimiento de los que ya partieron al pueblo de Chile, de haber acogido a esta familia y darle la oportunidad de crecer”, señala.

Jaime San Martín piensa que esta importante distinción se debe en parte al sueño de supercómputo en el que se embarcó junto a académicos de la Universidad de Chile y de otras instituciones a finales de la década del 2000, una iniciativa que permitió poner en marcha el 2014 a Leftraru, el primer supercomputador del país, con una capacidad de 70 teraFlops de rendimiento teórico. “Entonces, había una sensación de que si no teníamos capacidad de supercómputo había áreas de la ciencia que no íbamos a poder cultivar en Chile”, asegura. Luego, el año 2019, se sumó Guacolda, unidad con la que el Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento (NLHPC), donde se desempeña como director científico, alcanzó los 266 teraFlops de rendimiento nominal.

“Es una de las historias más lindas que me ha tocado vivir, porque he conocido mucha gente y muchos lugares donde Chile está produciendo y creciendo”, comenta sobre este proyecto el profesor San Martín, quien destaca que actualmente existe una comunidad de más de 500 usuarios de la unidad de supercómputo que hoy está alojada en el campus Beauchef de la Universidad de Chile. “El tipo de servicio que damos es de nivel internacional, pero tenemos que pensar en la próxima generación de computadores. Cuando uno compra un supercomputador, ya se tiene que tener en mente lo que se va a necesitar en los próximos cuatro a cinco años”, plantea.

- ¿Por qué hoy es tan importante que el país cuente con unidades de supercómputo como Guacolda-Leftraru? 

El diseño de casi cualquier cosa hoy en día requiere de simulaciones de gran tamaño. En el diseño de fármacos, las simulaciones permiten seleccionar algunas moléculas para que puedan ser probadas en el laboratorio. Pero hay cientos de otros problemas que tienen que ver con la vida cotidiana. Por ejemplo, si se quiere mejorar el tráfico de Santiago, monitorear nuestra infraestructura o las reservas de agua dulce. En el arte, para simulación en 3D. Después están todos los temas que tienen que ver con el cambio climático y estimar cómo va a ser el clima de Santiago en los próximos 30 años. Tienes modelos muy complejos y demandantes de cómputo que permiten hacer esas estimaciones. Si soy astrónomo y quiero simular la evolución de galaxias, eso es puro supercómputo. Si soy físico nuclear y quiero simular una fusión nuclear, eso es supercómputo. Ya no se hacen experimentos lanzando bombas para medir qué es lo que pasa. Si soy matemático y quiero hacer alguna conjetura de los números primos. Bueno, voy a usar mucho cómputo. En la vida cotidiana y científica lo usamos, y hoy es una arista imprescindible.

- ¿Cuál es el presente en cuanto al uso de la capacidad de supercómputo en Chile?

Muy pocas empresas hoy usan supercómputo en Chile. En el mundo más productivo esta herramienta debería ir entrando de a poco y, de hecho, algunas grandes empresas la usan, pero debería ser mucho más común. Es como en los años 50’, cuando aparecieron los primeros computadores. Muy pocas empresas en el mundo usaban computadora y hoy en día la gran mayoría los usa. Aquí va a pasar lo mismo. En el mundo entero, las grandes empresas sí usan supercómputo. En Chile, esto va a ir entrando de a poco, así que yo esperaría que en los próximos diez años esto sea cada vez más común.

Por otro lado, hoy uno de nuestros usuarios más importantes, después del sistema universitario, son grupos de trabajo del Estado. Hay varios grupos del MOP y otros ministerios que usan súper cómputo, por ejemplo, para determinar cuán vulnerable es nuestra infraestructura costera frente a marejadas, tsunamis, etcétera. Eso se hace vía simulación. Yo esperaría que el uso de supercómputo sea más intenso en el Estado. Si tú quieres mejorar el transporte urbano, si quieres usar imágenes satelitales para ver cómo estamos cuidando nuestros bosques.

- ¿Qué necesidades tiene el país en torno a esta materia?

Nos hemos ido convenciendo de que lo mejor es compartir esta infraestructura. Es la única manera eficiente de tener una infraestructura de nivel mundial, quizás no en el tamaño, pero sí en el servicio que se da. Desde el punto de vista del mundo de los súper computadores, Leftraru y Guacolda son muy pequeños, pero cubren bastante bien todavía las necesidades del país. Pero por supuesto que hay que estar pensando en la próxima generación de computadores. Cuando uno compra un supercomputador, ya se tiene que tener en mente lo que se va a necesitar en los próximos cuatro a cinco años.

La única manera de competir a nivel mundial en cosas como estas es con grupos grandes que rompan las barreras entre instituciones y disciplinas, ser capaces de conversar, entenderse y dar una respuesta, una solución. Creo que la competencia es buena y es lo que hizo crecer tanto al sistema científico nacional, pero llegamos a un punto en que solo la competencia ya no sirve. Las dos cosas son importantes, pero lo que hemos descuidado en Chile es financiar y fomentar la colaboración, que es fundamental para los grandes desafíos.

- ¿Cómo ve a futuro el desarrollo de la supercomputación en Chile? ¿Tienen nuevos proyectos en mente?

El año pasado firmamos un convenio entre 44 instituciones. Tuvimos un acto junto al ministro de Ciencia, Flavio Salazar, y dijimos que Chile se merece tener un centro de supercómputo de nivel mundial. Para ello, le pedimos al Estado que haga inversión directa en un centro que vamos a construir, de manera que cualquier peso que ponga el Estado en este centro llegue a todos y a todas por igual.

En el corto plazo, que para mí son tres a cuatro años, Chile debería tener resuelto cómo va a funcionar este centro de supercómputo, donde todos y todas tengamos acceso igualitario. Resolver eso significa un par de cosas que no son fáciles. Una es la gobernanza, lo otro es cuántos recursos vamos a poner en esto como sociedad. Las inversiones tienen que ser muy bien estudiadas, pensando en un computador que dure unos cinco años y que esto tiene que ser un ciclo continuo. Nosotros deberíamos invertir en los próximos cuatro años algo así como $5 millones de dólares en una máquina. Es plata, pero no es tanta plata tampoco en relación a lo que significa para el país.

Nuevo supercomputador para Chile y desafíos tecnológicos

El profesor San Martín comenta que en este momento se encuentra abierta una licitación por $1.050 millones de pesos para la construcción de un nuevo supercomputador para Chile, infraestructura con la que se espera cubrir las necesidades de supercómputo del país para los próximos tres años. Con esta nueva máquina, que se sumaría a la capacidad instalada de Guacolda-Leftraru, Chile podría llegar al petaFLOP de rendimiento para el 2024.

- ¿Qué nos puede contar sobre la unidad de supercómputo que en este momento está en proceso de licitación?

Si todo anda bien, tendremos un nuevo supercomputador el año que viene. Si Guacolda es unas cuatro veces más poderosa que Leftraru, este computador debería ser hasta cinco veces más poderoso que Guacolda. No es una única máquina, son varios estilos de máquinas. Vamos a hacer una inversión más importante en lo que se llama GPU, que es más usado en inteligencia artificial y en otras aplicaciones. Las definiciones las hicimos a partir de una estimación de qué es lo que nos convenía comprar con el presupuesto que contamos. Yo creo que este computador que estamos comprando hoy va a satisfacer al menos por dos o tres años las necesidades que estamos viendo que se levantan en investigación, en desarrollo, en innovación. Esta es una licitación que está realizando un proyecto que integramos 26 universidades y más de 70 investigadores. Esperamos que a principios del próximo año esté andando.

- ¿Esta nueva infraestructura buscará cubrir requerimientos asociados a aplicaciones de inteligencia artificial?

Sí. Hay muchos grupos en Chile que están haciendo aplicaciones de inteligencia artificial, usando nuestra infraestructura u otras que hay en el país, y sin duda que tenemos las capacidades para hacerlo, tanto de recurso humano como de infraestructura. Por supuesto que siempre se necesita más. Con el computador que estamos comprando ahora, hay un buen presupuesto para comprar infraestructura específica para inteligencia artificial. Esto no es algo de ciencia ficción, ya es realidad en Chile. Ahora, tampoco hay que pasarse películas. Chile tiene una capacidad pequeña de investigación comparada con el mundo y otros países. Pero sí creo que le podemos pegar el "palo al gato" en algunas cosas, en alguna aplicación.

Por ejemplo, ALeRCE [Automatic Learning for the Rapid Classification of Events], que es un desarrollo chileno liderado por Francisco Foster, un astrónomo que llegó al CMM de la U. de Chile hace unos ocho o diez años. Este es un sistema de apoyo a la astronomía muy focalizado en este nuevo gran telescopio que está por inaugurarse, el Vera C. Rubin, que va a entrar en operación muy pronto, donde la cantidad de información por noche que generará es una locura. ALeRCE ha sido desarrollado para ser un broker de este telescopio, que es una etapa intermedia entre el observatorio y los usuarios. Como si alguien te resumiera información relevante y te dijera en qué fijarte según tu interés. Ahí hay herramientas de todo, de inteligencia artificial, de machine learning. Esta es una colaboración espectacular entre muchas personas, no solo de astrónomos, mucha gente que viene de la computación, de las matemáticas, muchos ingenieros.

Egresado, maestro, estudiante...

La vida de Jaime San Martín está íntimamente vinculada a la Universidad de Chile. Después de su etapa escolar en el Instituto Miguel León Prado de Gran Avenida, y pese a su gusto inicial por la química, ingresó el año 1978 a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de nuestro plantel, siguiendo el consejo de un profesor en su colegio, quien le recomendó explorar con mayor libertad sus gustos en el plan común de la carrera de Ingeniería. "Fue el mejor consejo que recibí en mi vida. Entré a la Universidad de Chile y empecé a ver las distintas áreas que me interesaban. Además, era un mundo donde la diversidad era la gran virtud, así como la profundidad y rigurosidad. Aquí te encuentras con toda la sociedad chilena, gran parte de la cual yo no conocía", cuenta.

"Fueron años muy ricos, en medio de la dictadura, por supuesto, pero la Escuela Ingeniería de la Universidad de Chile era un lugar muy especial", recuerda sobre esa época. Luego, en 1986, ingresó al Departamento de Ingeniería Matemática, unidad en la que se desempeña hasta hoy como Profesor Titular.

- ¿Cuál es su visión de los grandes desafíos que hoy tiene la Universidad?