Cuando ves cultivos creciendo en un campo o nubes de tormenta acumulándose, está bastante claro que lo primero que te viene a la mente no es la inteligencia artificial de vanguardia o racks de nodos de computación de alto rendimiento. Pero los avances en la predicción del clima extremo y el crecimiento de las cosechas son solo dos ejemplos de cómo la computación de alto rendimiento (HPC) está impulsando la nueva generación de avances en inteligencia artificial y aprendizaje automático (ML), y obteniendo resultados en el mundo real que cambian (e incluso salvan) vidas.
Gracias a la HPC, la IA y el ML están ayudando a los investigadores a lidiar con algunos de los mayores problemas los que se enfrenta la humanidad, como el cáncer o el cambio climático. Desde descubrir formas de alimentar a la humanidad en las próximas décadas hasta comprender cómo el cerebro humano crea conciencia, los sistemas HPC ofrecen a las universidades y empresas de todo el mundo la potencia computacional para impulsar una investigación de IA y ML de vanguardia.
Experiencia en crecimiento
Muchos de los cultivos de los que dependemos, desde el maíz hasta el café y el chocolate, se verán afectados en las próximas décadas por el cambio climático. Un estudio reciente descubrió que las cosechas de los diez principales cultivos alimentarios del mundo ya están disminuyendo, y que los países carentes de seguridad alimentaria son los que sufrirán más esta carencia. Para mantener el ritmo, la producción de alimentos deberá aumentar en un 50 %, y la IA y la HPC serán fundamentales para resolver este problema.
Los investigadores han comenzado una carrera contrarreloj para diseñar formas nuevas y más eficientes de cultivar alimentos. En la actualidad, la producción mundial de alimentos supera las necesidades de la humanidad, pero en un futuro no muy lejano, es posible que esto ya no sea así. Comprender este problema requiere enormes cantidades de datos, recopilados de fuentes tales como datos meteorológicos e imágenes satelitales de resolución extremadamente alta. Y para procesar esta cantidad de datos se requiere una inteligencia artificial realmente inteligente, respaldada por una infraestructura computacional extremadamente potente. Este es un excelente ejemplo de cómo la HPC impulsará las investigaciones de IA más novedosas.
El Doctor Ranga Raju Vatsavai, profesor asociado de ciencias de la computación en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, y su equipo realizan análisis de vanguardia de imágenes geoespaciales para predecir el futuro de las tierras de cultivo, y para ello utilizan clústeres de HPC de Lenovo y herramientas de software de IA como la plataforma LiCO AI. En el futuro, los sensores integrados en los campos de cultivo medirán la humedad y las condiciones climáticas, allanando el camino para una comprensión aún mayor de los desafíos que afrontan los alimentos que consumimos.
Volando al viento
De acuerdo con los datos del Panel Intergubernamental del Cambio Climático, a medida que aumenta el calentamiento global, los fenómenos meteorológicos extremos, desde sequías hasta incendios forestales, se vuelven más comunes en casi todos los continentes. Predecir estos fenómenos meteorológicos también será cada vez más importante a medida que aumente el calentamiento global. Pero esta es una tarea mucho más compleja que predecir si va a llover mañana.
LA HPC y la IA están ayudando a las instituciones de todo el mundo, desde el Departamento Meteorológico de Malasia (MMD) hasta el Proyecto de Cambio Climático y Extremos Hidrológicos (ClimEx), a realizar simulaciones con una precisión sin precedentes, lo que ayuda a predecir condiciones climáticas extremas antes de que ocurran.
El MMD antes era capaz de entregar pronósticos de tres días con una resolución de tres kilómetros. Después de usar un sistema de computación de alto rendimiento (HPC) de Lenovo, ahora ofrece pronósticos de hasta siete días con una resolución de un kilómetro.
Salvar vidas
La inteligencia artificial condujo a muchos de los avances que ayudaron a poner fin a la pandemia de la Covid-19, desde secuenciar rápidamente los genomas de nuevas cepas hasta ayudar a diseñar vacunas. En el futuro, la IA, impulsada por la HPC, puede allanar el camino para avances médicos aún más importantes, acelerando el diagnóstico del cáncer, luchando contra la ceguera y allanando el camino para una nueva era de medicina personalizada.
Investigadores del Barcelona Supercomputing Center han construido y entrenado un modelo de IA que puede detectar patologías de la retina en menos de diez minutos. Es un avance que podría salvar la vista de millones de personas.
GOAST (la herramienta de optimización y escalabilidad genómica de Lenovo), impulsada por la HPC, ya ha acelerado el proceso de secuenciación de un genoma humano completo de 150-160 horas a solo 18 minutos.
Estos datos podrían ser clave para una nueva era de medicina personalizada, donde los tratamientos se adaptan genéticamente a pacientes individuales, con la IA brindando los conocimientos necesarios para crear una forma completamente nueva de lidiar con la enfermedad. Algo que el instituto Alan Turing describe como «el futuro de la medicina».
Institutos de investigación de vanguardia de todo el mundo recurren a la experiencia de Lenovo en computación de alto rendimiento para potenciar su investigación en IA. La Universidad Chalmers de Suecia se asoció con Lenovo para crear un entorno de inteligencia artificial y aprendizaje automático, con una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) integrada para la investigación en inteligencia artificial y aprendizaje automático. Los investigadores de IA y ML de Chalmers abordan algunos de los desafíos que definirán nuestro futuro, desde cómo la computación y las comunicaciones pueden ser más eficientes energéticamente hasta cómo la inteligencia humana puede funcionar mejor junto con la inteligencia artificial.
La computación de alto rendimiento será fundamental en esta investigación, ayudando a crear un futuro tecnológico más brillante para todos nosotros.
Noam Rosen
Director de EMEA, HPC & AI, Lenovo ISG
