Por: John Roach
Un centro de datos experimental de Microsoft, sumergido en el mar de las Islas Orkney de Escocia, procesa cargas de trabajo para un proyecto de cómputo global distribuido para entender las proteínas virales que causan COVID-19 y diseñar terapias para detenerlas.
Los proyectos de cómputo distribuido aprovechan el poder de procesamiento de cómputo, de otro modo inactivo, para desempeñar tareas específicas para investigaciones científicas de gran tamaño. Los proyectos en curso incluyen esfuerzos para entender el cambio climático, mapear marcadores de cáncer y combatir enfermedades infecciones. La tendencia comenzó a finales de los años noventa, cuando decenas de miles de personas descargaron el salvapantallas SETI@home para buscar señales de radio extraterrestres.
El proyecto Folding@home de cómputo distribuido, fue lanzado en octubre de 2000 para simular las dinámicas de las proteínas. Las proteínas son máquinas moleculares que desempeñan muchas funciones esenciales para la vida, que van desde brindar el sentido del gusto y el olfato a la contracción de los músculos y el crecimiento del cabello. La manera en que las proteínas – cadenas de aminoácidos – se pliegan en estructuras, determina su función. Las simulaciones de Folding@home pueden llevar a avances como identificar los sitios en una proteína viral a los que podría unirse un medicamento terapéutico.
“Folding@home fue uno de los primeros grupos de cómputo distribuido en comenzar a trabajar en problemas relacionados con COVID-19 y de inmediato salió con bastantes cargas de trabajo orientadas a encontrar anticuerpos y descubrir maneras en que pudieran crear inmunizaciones”, comentó Spencer Fowers, miembro del equipo técnico para el grupo de investigación de proyectos especiales en Microsoft.
Fowers es el líder técnico para Project Natick, un esfuerzo de investigación de varios años para investigar la viabilidad de manufacturar y operar unidades de centros de datos pre empaquetadas, sustentables para el medio ambiente, que puedan ser ordenadas por tamaño, desplegadas de manera rápida y dejadas para operar sin luces y por años en el suelo marino. El centro de datos del proyecto de las Islas del Norte, que es alrededor del tamaño de un contenedor de transporte marítimo, se ha mantenido a 117 pies bajo el mar en Escocia desde junio de 2018.
Una meta mayor para el despliegue de las Islas del Norte es estudiar qué tan bien el sistema de plomería mantiene las temperaturas operativas mientras los 864 servidores estándar del centro de datos funcionan al mismo tiempo. Para mantener en funcionamiento a los servidores incluso cuando no procesan cargas de trabajo para Microsoft, Fowers corre trabajos de cómputo distribuido en ellos.
En 2018, Fowers configuró los servidores de las Islas del Norte para que corrieran trabajos de la World Community Grid, un esfuerzo de cómputo distribuido, patrocinado por IBM, con proyectos que hacen frente a grandes problemas científicos tales como buscar la manera de pronosticar mejor la caída de lluvia en el África subsahariana, entender cómo una bacteria en el cuerpo humano podría ayudar a causar una enfermedad, y encontrar maneras de detectar y tratar el cáncer.
Cuando Folding@home anunció el esfuerzo de investigación relacionado con COVID-19, Fowers saltó hacia la oportunidad y desplegó el software a través de los servidores de las Islas del Norte.
Además, Fowers trabajó con colegas en Microsoft para permitir a los empleados de Microsoft, que en la actualidad trabajan desde casa, desplegar el proyecto en sus computadoras de la oficina, y trabajó con la comunidad de Folding@home para mejorar la capacidad de instalar el software de manera remota.
Estos esfuerzos se suman a las contribuciones que realiza Microsoft a Folding@home a través de la iniciativa AI for Health, que de manera reciente otorgó recursos de cómputo de Azure para ayudar a Folding@home a correr simulaciones de proteínas de COVID-19. Ese esfuerzo ya ha revelado sitios en el virus en los que podrían vincularse medicamentos potenciales, como señaló Greg Bowman, el director de Folding@home y profesor asociado en la Universidad de Washington en St. Louis, en un video preparado para la conferencia virtual de desarrolladores Build de Microsoft.
Los proyectos de cómputo distribuido son diseñados para consumir poder de procesamiento de repuesto de las computadoras personales, lo que coloca a Project Natick en una posición única para hacer contribuciones de gran tamaño, señaló Fowers.
“Acabamos de entrar en la parte superior del 1% de los contribuyentes en el mundo”, comentó Fowers, en referencia a la contribución de las Islas del Norte. Esto se debe en gran medida a que los servidores están “dedicados 100% del tiempo a este proyecto. De manera constante trabajan en cargas de trabajo y esto nos permite hacer una gran contribución”.
A diferencia de los centros de datos comerciales de Microsoft, que corren toda la infraestructura de Azure, incluidos marcos de trabajo de inteligencia artificial ajustados para cumplir necesidades específicas, Project Natick es un centro de datos de investigación y sus servidores son genéricos, similares a varios miles de equipos personales de gama alta”.
“Esta pandemia de COVID-19 es un ejemplo de por qué la plataforma de cómputo distribuido es todavía relevante hoy en día”, comentó Fowers, y explicó que “la hace de rápida adopción, y da a la gente la oportunidad de sentir que contribuyen”.
Imagen principal: Spencer Fowers, miembro principal del esquipo técnico del grupo de investigación de proyectos especiales de Microsoft, prepara el centro de datos Project Natick de las Islas del Norte para ser desplegado lejos de la costa de las Islas Orkney en Escocia. El centro de datos está asegurado a una base triangular llena de lastre que descansa en el suelo marino. Foto por Scott Eklund/Red Box Pictures.
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John Roach escribe sobre investigación y desarrollo en Microsoft. Síganlo en Twitter.
