Los dueños de esos ordenadores domésticos, voluntarios entusiastas de la ciencia, están aportando la potencia de computación de máquinas de todo tipo, desde viejos ordenadores de escritorio de una década atrás, hasta nuevos y elegantes netbooks, para ayudar a los informáticos y a los astrónomos del Instituto Politécnico Rensselaer a cartografiar con gran exactitud la forma de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Ahora, sólo este mes, la potencia de computación recogida de estos humildes equipos de hogar ha superado un petaflop, una velocidad de computación que supera al segundo ordenador más rápido del mundo.
El proyecto, MilkyWay@Home, utiliza la Infraestructura Abierta de Berkeley para la Computación en Red (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, BOINC), que es ampliamente conocida por el proyecto SETI@home, el cual la utiliza para buscar señales de vida extraterrestre inteligente. Hoy en día, MilkyWay@Home ha sobrepasado incluso a ese famoso proyecto en términos de velocidad, convirtiéndose en el proyecto de computación más rápido en la plataforma BOINC y, tal vez, en el segundo programa público más rápido en operación de computación distribuida.
El equipo interdisciplinario que está detrás de MilkyWay@Home comenzó el desarrollo formal de esta iniciativa bajo la plataforma BOINC en Julio de 2006, y ha trabajado incansablemente para construir una base de voluntarios desde cero, de la que obtener su potencia de cálculo.
Cada usuario que participa en el proyecto registra su ordenador y ofrece un porcentaje de la potencia de su máquina para dedicarlo a los cálculos relacionados con el proyecto, durante el tiempo de inactividad del ordenador. Para el proyecto MilkyWay@Home esto significa que cada ordenador personal está usando datos obtenidos sobre una sección muy pequeña de la galaxia, para confeccionar el mapa de su forma, densidad y movimiento.
En particular, los ordenadores que participan de MilkyWay@Home estudian como las diferentes galaxias enanas que constituyen la galaxia mayor, la Vía Láctea, han sido movidas y estiradas después de su fusión con esta hace millones de años. Esto se hace mediante el estudio de la corriente estelar de cada galaxia enana. Sus cálculos proporcionan nuevos detalles sobre la forma total y la densidad de la materia oscura en la Vía Láctea, que es extensamente desconocida.
El proyecto de computación galáctico tuvo comienzos muy humildes, tal como recuerda Heidi Newberg, profesora de física, física aplicada y astronomía en el Instituto Politécnico Rensselaer. Su investigación personal para mapear la distribución tridimensional de las estrellas y la materia en la Vía Láctea no pudo encontrar un modelo apropiado para cartografiar ni siquiera una pequeña sección en un tiempo razonable.
"Yo era un investigador que me sentaba en mi oficina con un problema de cálculo muy grande que solucionar y muy poco poder de cómputo personal o tiempo en mis manos", dijo Newberg. "Trabajando con la plataforma MilkyWay@Home, ahora tengo la oportunidad de utilizar un recurso computacional masivo que simplemente no podía tener como investigador de facultad individual, que trabaja sobre un único problema de investigación".
Antes de tomar la investigación para BOINC, Newberg trabajó con Malik Magdon-Ismail, profesor asociado de ciencias de la computación, para crear un algoritmo más fuerte y más rápido para su proyecto. Juntos han aumentado considerablemente la eficacia computacional y pusieron sentaron las bases para lo que sería el proyecto de MilkyWay@Home.
"Los científicos siempre necesitan poder de cálculo adicional", dijo Newberg. "Las cantidades masivas de datos hacen que ninguna cantidad de poder computacional sea bastante". Así, su trabajo excedió rápidamente los límites de ordenadores de laboratorio y la colaboración para crear MilkyWay@Home se inició formalmente en 2006 con la ayuda de varios profesionales y algunos estudiantes.
Con esa extensa colaboración, el proyecto ha avanzado a pasos agigantados.
"Cuando se usa una supercomputadora, todos los procesadores son los mismos y están en el mismo lugar, así producen los mismos resultados al mismo tiempo", dice Varela. "Con un sistema sumamente distribuido, como el que tenemos con MilkyWay@Home, trabajamos con muchos sistemas operativos diferentes localizados en todo el mundo. Para trabajar con resultados asincrónicos desarrollamos nuevos algoritmos para tratar este trabajo". Esto hace que los datos de los ordenadores más lentos sean útiles al proyecto, según Varela. "Incluso el ordenador más lento puede ayudar si trabaja sobre el problema correcto en la búsqueda".
Además de descubrimientos importantes en la informática y la astronomía, los investigadores dijeron que el proyecto está haciendo importantes avances en los esfuerzos para incluir al público en el descubrimiento científico. Desde que el proyecto comenzó, más de 45.000 usuarios individuales de 169 países han donado poder de cálculo al proyecto. En la actualidad, aproximadamente 17.000 son usuarios activos en el sistema.
Desell cita la naturaleza pública y la comunicación regular como componentes importantes del éxito del proyecto. "No se limita a sentarse y permitir que el ordenador haga el trabajo", dice, haciendo referencia a que los voluntarios han hecho donaciones para el equipo así como han hecho sus propias mejoras a los algoritmos que aumentaron considerablemente la velocidad computacional. "Podríamos terminar con un documento con 17.000 autores", bromea Varela.
Imagen inferior: Recreación artística de la Vía Láctea, hecha por la NASA.
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