Computación de alto desempeño con un “simple” smartphone

Publicado en el blog de Martín Monteiro .
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Un nuevo método desarrollado por investigadores de Georgia Tech y Rochester Institute of Technology, es capaz de hacer que un smartphone pueda resolver más de mil millones de ecuaciones diferenciales cada segundo y lo han aplicado a simular dinámica cardíaca en tiempo real con el objetivo de aportar al tratamiento de enfermedades cardíacas. Los resultados los acaban de presentar en la revista Science Advances, una publicación de la AAAS (Asociación Estadounidense para el Avance de las Ciencias).
Es cierto que a pesar de que se han vuelto parte de nuestra vida cotidiana, los smartphones son todo menos simples. Versátiles piezas de tecnología, capaces de implementar decenas de tareas diferentes al mismo tiempo, con toda la complejidad que ello implica. Sin embargo son simples si se los comparan con los grandes sistemas paralelos o clusters de computadoras que se utilizan en investigación científica y en ingeniería para realizar complejas simulaciones y cálculos de muy alta velocidad.
La herramienta computacional estándar para resolver problemas complejos, consiste en utilizar grandes conjuntos de procesadores (CPU – Unidad Central de Procesamiento) trabajando en paralelo. La solución propuesta por los autores de este trabajo, en cambio, consiste en utilizar las Unidades de Procesamiento Gráfico (GPU). Mientras que una CPU típica puede resolver aproximadamente 100 millones de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO) por segundo, una GPU como la que se puede encontrar en una computadora personal o en un smartphone, puede resolver más de 30 mil millones de EDOs por segundo. Es decir, el equivalente a disponer de más de 300 CPU trabajando juntas.
El desafío para obtener tan alto rendimiento de una GPU  radica en que el desarrollo de los códigos óptimos requiere conocimiento especializado de la arquitectura de cada GPU utilizada y de las especificaciones, las cuales pueden cambiar con cada modelo y según el sistema operativo.
Para abordar este problema han desarrollado una biblioteca que utiliza WebGL 2.0 (Web Graphics Library), que se ejecuta en paralelo en la GPU y en forma interactiva a través de HTML-5 en cualquier navegador web, por lo que es independiente del sistema operativo. De este modo han logrado simulaciones eficientes de ecuaciones diferenciales parciales complejas que modelan complejos modelos de células cardíacas en tejidos, incluidas simulaciones fisiológicamente precisas en estructuras ventriculares y auriculares.
Este novedoso desarrollo promete soluciones de bajo costo para resolver otros problemas con grandes requisitos de cómputo, aparte de la dinámica cardíaca, como el crecimiento de cristales o la dinámica de fluidos.
El artículo científico es:
Abouzar Kaboudian, Elizabeth M. Cherry and Flavio H. Fenton (2019)
Science Advances Vol. 5, no. 3, eaav6019
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/ En este episodio nos resistimos a ser succionados por la …

Publicado en Historias Cienciacionales.
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/ En este episodio nos resistimos a ser succionados por la
fuerza mediática gravitacional del agujero negro, pero sólo porque
estamos preparando algo especial para ustedes; a cambio, comentamos
temas que tienen que ver con las fuerzas de masticación que nos permiten
pronunciar ciertas vocales, las fuerzas políticas que impiden que las
aves rapaces crucen fronteras, y las fuerzas comunitarias que abogan
porque la ciencia no sea obra de un sólo estadístico. Recibimos la
visita de Agustín Avila Casanueva, viejo amigo de Cienciacionales, que
nos trae un mensaje de ciencia y paz entre las naciones.

Menú
00:20 – Inicios y promesas
05:17 – Las efes que nos trajo la agricultura
22:06 – Las políticas trasnacionales que restringen el paso de las aves… o que lo permiten
38:56 – Un mundo más allá de p <0.05
01:13:26 – Despedidas e invitaciones

Voces y contenido: Agustín Ávila, Sofía Flores, Rodrigo Pacheco y Víctor Hernández.
Edición y producción: Víctor Hernández
Voz en la rúbrica: Valeria Sánchez

Este
podcast es producido desde un lugar donde las aves vuelan libremente,
porque la frontera más cercana queda a mil kilómetros de distancia hacia
el norte.

Fuentes
Sobre el origen del uso de las labiodentales (el artículo original en inglés): science.sciencemag.org/content/363/6432/eaav3218 y una cobertura en español: invdes.com.mx/ciencia-ms/la-alim…ar-palabras-con-f/
Sobre los buitres que respetan fronteras: www.sciencedirect.com/science/articl…06320717315550
Y la nota del mismo Agustín sobre las lechuzas en la frontera Israel-Palestina: tengaparaqueseentretenga.wordpress.com/2017/…ente/
Sobre la crisis del valor de p (en inglés): www.nature.com/articles/d41586-019-00857-9 y tandfonline.com/doi/full/10.1080/…1305.2019.1583913
y este comentario en español sobre el tema: culturacientifica.com/2019/01/03/el-…de-la-ciencia/

Audios
Elmo nos enseña la letra F –www.youtube.com/watch?v=axVGTkgh7xQ
Buitres, de Diamante eléctrico – www.youtube.com/watch?v=aSmq22pjAyw
La
canción de pepe pepe pepe (que realmente es del grupo belga Two Man
Sound, del disco Disco Samba, pero ¿quién la conoce por ese nombre?) – www.youtube.com/watch?v=eqpp2t5U8pw
Intro y salida: Little Lily Swing, de Tri-Tachyon, bajo una licencia Creative Commons 3.0 de Atribución: freemusicarchive.org/music/Tri-Tachyon/
Rúbrica: Now son, de Podington Bear, freemusicarchive.org/music/Podington_Bear/
Bajo una licencia Creative Commons Internacional de Atribución No
Comercial 3.0 Eggs! Toast! Gas! Fish! by Elvis Herod is licensed under
aCreative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.

El arte de… LA CIENCIA: impresiones

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El Arte de la Ciencia - AcercaCiencia by Natalia Garcia

Cuando pensamos en los campos de la ciencia y el arte nos imaginamos dos mundos diferentes; dos trayectorias propias que nunca se cruzan. Sin embargo, la historia nos muestra lo contrario. El arte y la ciencia han estado unidos desde la antigüedad. Con la intuición de que ambos (el arte y la ciencia) son procesos creativos… […]

La entrada El arte de… LA CIENCIA: impresiones se publicó primero en Acerca Ciencia.

RedLCC 2019 semana 15

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Domingos de divulgación científica con algunas de las mejores notas de la semana en la Red Latinoamericana de Cultura Científica

Semana #15 – 7 al 13 de abril
#RedLCC #DivulgaCiencia #ComunicaCiencia


1 de 5) Efectos del sueño sobre la memoria y la generalización

Por Sinápticas – Leandro Castelluccio

2 de 5) Los peces que comen palomas

Por AcercaCiencia

3 de 5) LORENA: Microrrelato de Ciencia Ficción

Por Revista Persea

4 de 5) Al borde del abismo

Por Cosmotales – Santiago Vargas

5 de 5) Microorganismos antárticos podrían usarse para disminuir el uso de fertilizantes a base de fósforo

Por SobreCiencia

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Microorganismos antárticos podrían usarse para disminuir el uso de fertilizantes a base de fósforo

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Investigación del Instituto Clemente Estable. Entrevista a la Dra. Natalia Bajsa.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        El Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE) y la Facultad de Agronomía de la Udelar, abrieron un llamado dirigido a estudiantes de Ingeniería Agronómica, Licenciatura en Biología y en Bioquímica, para participar de un trabajo de investigación denominado “Microorganismos involucrados en la absorción de fósforo en plantas de ambientes extremos”.

Esta propuesta de tesis o pasantía en ecología microbiana, se realizará en la Isla Rey Jorge de la Antártida, entre mayo y junio de este año.

SobreCiencia conversó con la Dra. Natalia Bajsa, una de la investigadoras referentes, integrante del Laboratorio de Ecología Microbiana del IIBCE.
Bajsa contó que están trabajando con microorganismos que ayudan al crecimiento de dos plantas nativas vasculares que hay en la Antártida, y señaló que uno de los mecanismos de promoción de crecimiento, es facilitar la captura de fósforo.

– “A veces en los suelos existen grandes cantidades de fósforo, pero no están disponibles para las plantas. Hay algunos microorganismos que pueden pasar ese fósforo insoluble a una forma soluble que las plantas puedan utilizar. La Antártida es un ambiente seco y con pocos nutrientes, por lo tanto, estas plantas tienen que tener mecanismos de absorción de nutrientes más desarrollados y diferentes a los que hay en los climas templados. Hay dos tipos de microorganismos que tienen esa capacidad, que son bacterias y micorrizas, que se forman entre hongos y la planta, también para captar nutrientes”- detalló.

El objetivo es utilizar estos procesos naturales para que los productores sustituyan los fertilizantes por mecanismos más sustentables, como la introducción de estos microorganismos para mejorar la fertilidad de los suelos.

– “La idea es favorecer estos procesos para que vuelvan a ocurrir naturalmente y que no haya que agregar un insumo externo a los cultivos. Utilizar estos microorganismos es más barato, porque no se precisan insumos externos ni otro tipo de manejos. Tal vez la producción no sea tan alta, pero cuando se hace la diferencia entre lo que se invirtió y lo que se ganó, en general la producción orgánica termina siendo más conveniente, y sin deterioro del recurso”- agregó Bajsa.

La científica anunció que el próximo 25 de abril se realizará un Seminario titulado “Plan Nacional de Agroecología en Uruguay”, organizado por el núcleo TÁ, con el objetivo de generar insumos para la aplicación del Plan Nacional de Agroecología, una ley que se aprobó en Uruguay a fines del año pasado.
El evento, que se realizará en el Salón Dorado de la Intendencia de Montevideo. contará con la presencia de invitados extranjeros, entre ellos Eduardo Cerdá (Argentina), que cuenta con una amplia experiencia en la utilización de estas formas de cultivo a gran escala.

“Hay más cantidad de productores orgánicos que necesitan un asesoramiento, y este Plan Nacional de Agroecología tiene el objetivo de implementar los mecanismos para promover esas formas de producción; en investigación, en formación, en asistencia técnica y en todos los aspectos que cubren los sistemas de producción alimentaria”- puntualizó.

Bajsa destacó el potencial exploratorio de la Antártida y el trabajo del Instituto Antártico Uruguayo, que posibilita las investigaciones en esa región. Recordó que el Tratado Antártico promueve la cooperación entre los países en investigación, por lo que este proyecto no puede traducirse en un rédito económico particular, y aclaró que los microorganismos en sí, no pueden patentarse.

Los estudiantes interesados en participar de la investigación “Microorganismos involucrados en la absorción de fósforo en plantas de ambientes extremos“, tienen tiempo hasta el próximo 21 de abril.

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Texto: Alexandra Perrone

Entrevista: Gustavo Villa