Los equipos de investigación del Caltech construyen redes de datos de próxima generación

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Los últimos desarrollos en redes informáticas a escala global, incluidos varios métodos nuevos para mejorar la velocidad y la eficiencia de los flujos de datos entre las instalaciones informáticas de amplia distribución, ubicadas en diferentes regiones del mundo, han sido demostrados durante una exposición de investigación en la Conferencia de Supercomputación 2018 (SC18), en Dallas, Texas.

Los equipos de redes y física de alta energía del Instituto de Tecnología de California (Caltech), que trabajan en colaboración con muchas universidades, laboratorios, redes y socios de la industria, han protagonizado el evento. Son dirigidos por Harvey Newman y Marvin L. Goldberger, profesores de Física.

De acuerdo a una nota de prensa, los esfuerzos se centran actualmente en el programa de ciencias en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), que involucra a más de 170 instalaciones de computación y almacenamiento en todo el mundo.

Además incluye el Telescopio de Levantamiento Sinóptico Grande (LSST), ahora en construcción en La Serena, Chile. Se ha destacado que los métodos y desarrollos son ampliamente aplicables a muchas otras disciplinas de uso intensivo de datos.

Harvey Newman ha explicado que los sistemas de red de extremo a extremo inteligentes, impulsados por software, y las aplicaciones de alto rendimiento que desarrollan y que demostraron en el SC18 con sus socios, permitirán al LHC y otros programas enfrentar los desafíos sin precedentes en el procesamiento, distribución a escala global y análisis colaborativo de conjuntos de datos masivos, además de operar con un nuevo nivel de eficiencia y control.

“Nuestras demostraciones significan el surgimiento de un nuevo paradigma entre las instalaciones de almacenamiento y computación ampliamente distribuidas que albergan exabytes de datos, donde el software inteligente en los sitios finales y en las propias redes cooperan para alcanzar un equilibrio estable a tasas elevadas. Un exabyte de datos equivale a un quintillón de bytes o mil millones de gigabytes”.

Tecnología destacada en la SC18

“El flujo de datos intercontinentales de gran volumen se aproxima a la velocidad del cable que va desde el sitio de construcción del telescopio LSST en Chile a Dallas a través de Brasil y Miami, y luego a Corea a través de Chicago y Miami”, este fue uno de los aspectos destacados de las demostraciones de la SC18.

También se incluyó un completo sistema de red inteligente que negocia y proporciona servicios de extremo a extremo en múltiples laboratorios, campus y redes intercontinentales.

Un nuevo marco de software unificado que permite a los programas científicos proyectar conjuntamente recursos de red y computación distribuidos masivos, al tiempo que equilibra los flujos en múltiples rutas que cruzan de forma segura muchas redes intermedias, fue otro de los aspectos.

Igualmente ha resaltado la primera red de datos de 400 gigabytes por segundo en el piso de la SC18, que admitía un flujo constante de aproximadamente 800 gigabytes por segundo entre los stands de Caltech y la USC.

Realidad aumentada

La tecnología de realidad aumentada, que da “voces” a los objetos, es otra de las investigaciones que resaltan en el Caltech. Esto le permite a una persona, con discapacidad visual, escuchar lo que hay a su alrededor.

Y es que muy pronto estas personas podrían tener alguna ayuda de navegación gracias a estas investigaciones que han combinado hardware de realidad aumentada y algoritmos de visión de computadora para desarrollar un software que permita “hablar” a los objetos.

Desde el Instituto se ha indicado que la tecnología traduce el mundo óptico en un simple audio en inglés y que sería usada como un auricular portátil. “El dispositivo podría algún día estar disponible en bancos, tiendas de abarrotes, museos y otros lugares, para ayudar a las personas ciegas a abrirse camino a través de espacios desconocidos”.

El trabajo se ha realizado en el laboratorio del PdD Markus Meister, Anne P. y Benjamin F. Biaggini, profesor de Ciencias Biológicas y director ejecutivo de Neurobiología, de acuerdo a lo publicado. Meister además es miembro de la facultad afiliada del Instituto de Neurociencia Tianqiao y Chrissy Chen en Caltech.

“Imagina que estás en un mundo donde todos los objetos a tu alrededor tienen voces y pueden hablarte. Dondequiera que apunte su mirada, los diferentes objetos en los que se enfoca se activan y le dicen sus nombres. ¿Se imagina moverse en un mundo así, realizando algunas de las muchas tareas para las que normalmente usamos nuestro sistema visual? Lo hemos hecho aquí: hemos dado voces a los objetos”, ha puntualizado Meister.

El equipo de científicos ha desarrollado un sistema al que han llamado CARA o Asistente de Realidad Aumentada Cognitiva, en español, dirigido por el estudiante graduado Yang Liu. CARA fue diseñado para una computadora portátil con auricular llamada HoloLens, desarrollada por Microsoft, que puede escanear el entorno de un usuario e identificar objetos individuales como una computadora portátil o una mesa.

A cada objeto en el entorno se le da una voz y “dirá” su nombre a las órdenes del usuario. La tecnología utiliza el llamado sonido espacializado, que permite que los objetos suenen de manera diferente según su ubicación dentro de una habitación.

Por ejemplo, si el objeto está muy a la izquierda del usuario, su voz sonará como si viniera de la izquierda. Además, cuanto más cerca esté el objeto, mayor será el tono de su “voz”, según la publicación.

CARA por el momento se encuentra en sus primeras etapas pero se espera que se beneficie del rápido desarrollo de algoritmos para la visión artificial, inclusive, los investigadores ya implementan nuevos esquemas de identificación en tiempo real para objetos y peatones.