Martes, 25 de julio de 2017 Actualizado a las 10:53

Jorge Ibsen, director de Informática de ALMA, quien estará presente en Puerto de Ideas, analiza la potencia de Chile en el concierto científico mundial

Cultura - El Mostrador

De la minería de cobre a la minería de datos astronómicos: la nueva fase industrial que convertiría a Chile en líder

por 6 abril, 2017

De la minería de cobre a la minería de datos astronómicos: la nueva fase industrial que convertiría a Chile en líder
Si en Chile se instala el 70 por ciento de la infraestructura astronómica del mundo, la empresa pública y privada invierte en alta tecnología para controlar y transmitir el big data, y si además se cuenta con un parque tecnológico en la Patagonia, como propone este especialista, Chile podría transformarse fácilmente en el nuevo Silicon Valley de la astronomía. Este sábado el físico expondrá sus ideas en el Festival Puerto de Ideas de Antofagasta.

Las condiciones geográficas -baja contaminación lumínica y poca humedad- permiten el mayor número de noches despejadas del mundo, clave para la observación astronómica.

Esto ha convertido el norte de nuestro país en un lugar central en la astronomía, lo que explica que concentre el 40% de la observación astronómica mundial con una proyección de alcanzar el 70 % en unos cuantos años. Por eso el Observatorio Europeo Austral (ESO, siglas en inglés) desde 1963 se ha instalado con el mayor complejo astronómico del mundo, mediante los observatorios Paranal, ALMA y La Silla. Además hay que agregar los observatorios de Cerro Tololo y Gemini Sur (del consorcio AURA/NOAO) y Las Campanas, de la Carnegie Institution of Washington en asociación con la Universidad de Harvard y el MIT.

El gobierno ha hecho lo propio, especialmente primero a través del Centro de Astrofísica (Cenastro-Fondap), que funcionó entre 2002 y 2012, y cuyo trabajo fue continuado por el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA). Hoy además opera el Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), creado en 2014 y dirigido por Manuela Zoccali.

Hoy se abre un nuevo filón económico: ya no es sólo la observación, sino el procesamiento de datos, gracias a la informática.

"Chile tiene la oportunidad de transformarse en la capital de la astroinformática", asegura el físico Jorge Ibsen, que será parte del Festival Puerto de Ideas, a realizarse en Antofagasta entre este viernes y domingo.

Ibsen brindará el sábado la charla "El big data cósmico: astronomía e innovación", donde conversará con el editor general de El Mostrador, Héctor Cossio López. Será en el Auditorio del Colegio San Luis, a las 18:30 horas.

70% del flujo mundial

Jorge Ibsen es físico de la Universidad de Chile con más de 20 años de experiencia profesional en software engineering. Actualmente se desempeña como director del Departamento de Computación e Informática del observatorio Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

ALMA es una asociación internacional entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS), junto con NRC (Canadá), NSC y ASIAA (Taiwán), y KASI (Corea del Sur), en cooperación con Chile. ALMA, el mayor proyecto astronómico que existe, es un solo telescopio de diseño revolucionario, compuesto por 66 antenas de alta precisión ubicadas en el llano de Chajnantor, a 5.000 metros de altitud y a 50 kilómetros de San Pedro de Atacama.

Ibsen además es uno de los co presidentes de la XXVII versión de la conferencia internacional Astronomical Data Analysis Software and Systems (ADASS), a realizarse en octubre del 2017 en Chile, de forma inédita en Latinoamérica.

Ibsen brindará su charla en el contexto de que la abundancia de instalaciones astronómicas está generando una nueva necesidad: crear infraestructura para el almacenamiento, procesamiento y transmisión del gigantesco big data. Se trata de la astroinformática, tremendo flujo de datos que, según se calcula, para 2020 corresponderá al 70% del total generado en el mundo.

"Una oportunidad única para desarrollar en el país competencias e infraestructuras no sólo en el ámbito científico, sino también en el área tecnológica, permitiendo mirar a la astronomía como un agente catalizador para la innovación", adelantan desde Puerto de Ideas. "Esta conferencia tiene como propósito ilustrar el avance sostenido que Chile ha tenido en esta materia y provocar una discusión en torno a las futuras posibilidades".

Gran volumen de datos

Para Ibsen la oportunidad que tiene nuestro país es enorme. "No es que olvidemos mirar el cielo y lo reemplacemos por analizar datos guardados en una biblioteca digital, sino que complementemos la observación", comenta a El Mostrador Cultura+Ciudad.

El especialista destaca que los nuevos instrumentos científicos permiten registrar mucha más información que sus predecesores, por lo que un conjunto de datos, puede contiene mayor información que lo que un investigador solicita originalmente. Por otra parte, algunos experimentos incluso están diseñados para registrar fenómenos en forma automática.

Estos datos de gran complejidad se producen en volúmenes muy grandes, actualmente en escalas de múltiplos de petabytes, explica. Como referencia, 1 petabyte equivale a 1.000 discos duros de 1 terabyte, 1.000 veces la capacidad que se encuentra en un computador de hogar, lo que hace imposible que su análisis pueda ser hecho individualmente en forma manual.

"Esto requiere que el análisis de datos se haga usando técnicas y algoritmos sofisticados, diseñados especialmente para extraer información relevante", dice. "Para un científico, esto significa que su trabajo se complementa con el trabajo de expertos en otras áreas, como el modelamiento matemático, la ingeniería y la informática, necesitando desarrollar equipos multidisciplinarios para realizar su investigación".

Salto evolutivo

Dado los enormes volúmenes de datos que cada día genera los telescopios de última generación, se podría aventurar que estamos en presencia de un salto evolutivo, en términos darwinianos, en la astronomía.

"En mi opinión, esto es un cambio importante en cómo se hace ciencia en general", reflexiona el especialista. "Astronomía es un caso visible en el que la evolución de la instrumentación astronómica hacia un concepto más industrial de gran escala, ha generado una especialización de roles, permitiendo al científico concentrarse en la investigación y colaborar con otras disciplinas para conseguir extraer información de los datos de observación".

Añade que, en consecuencia, además de haber incrementado en un orden de magnitud el número de astrónomos en nuestro país, también ha acelerado en la última década el desarrollo de la astroinformática, disciplina que combina computación avanzada, modelamiento matemático, y estadística aplicada a datos astronómicos masivos y complejos.

La realización en Chile de la XXVII Conferencia Internacional Astronomical Data Analysis Software & Systems (ADASS) refleja justamente eso.

Los cuatro desafíos

De aquí al 2025, se pronostica que Chile concentre el 70 por ciento de la infraestructura astronómica del mundo. ¿Cuáles son los desafíos inmediatos que tendrá que superar el país para lograr transmitir ese gigantesco volumen de datos?

"Nuestros cielos son un recurso natural que habilita la proliferación de instalaciones astronómicas", responde. Y agrega que Chile enfrenta al menos cuatro desafíos en consecuencia.

El primero es proteger este recurso natural, evitando el incremento de la contaminación electromagnética que oscurece nuestros cielos; luz visible en el caso de instrumentación óptica, ondas de radio en el caso de radio-observatorios como ALMA.

El segundo es seguir desarrollando redes de alta capacidad (tanto académicas como comerciales) que permitan el transporte masivo de datos científicos a nivel nacional e internacional. Afortunadamente, esto ha tenido un desarrollo sostenido en la última década gracias a la presencia de observatorios y la colaboración entre los sectores públicos y privados, pero todavía queda mucho por hacer, advierte.

En tercer lugar, desarrollar centros de almacenamiento y cómputo en la región, de gran capacidad y alto desempeño, que permitan procesar y extraer información de estos datos.

La presencia de este tipo de infraestructura no solo hace todavía más atractivo el desarrollo de nuevas instalaciones científicas, que podrían ver simplificada su operación en ciertos aspectos, sino que también habilitaría la creación de nuevos negocios basados en el análisis de datos (comúnmente conocido como data science) para servir a sectores industriales con necesidades similares.

"Esto podría lograrse con la colaboración entre sectores públicos y privados con una mirada estratégica de mediano y largo plazo, como se hizo en el caso de las redes", comenta.

En cuarto lugar, es importante desarrollo de capital humano en esta área, específicamente expertos en distintas disciplinas tecnológicas como por ejemplo ciencias de la computación, modelamiento matemático y análisis estadístico, ingeniería de software y redes, además de científicos de primer nivel.

"El desafío es desarrollar estas competencias a la par de la infraestructura y negocios en data-science, de manera que estos profesionales puedan ejercer mayoritariamente su profesión desde nuestro país en vez de necesitar emigrar a otras regiones", remata.

La oportunidad de ser centro mundial

Si hay conciencia de que Chile tiene los mejores cielos del mundo para la observación, pero ahora también podríamos ser líderes en el sistema de almacenamiento y distribución -a través de data center- de los datos más significativos de la astronomía mundial, ¿qué sitial en la ciencia mundial podría ocupar nuestro país si logramos contar con la infraestructura adecuada para poder transmitir esas montañas gigantes de información?

No en vano, Chile tiene la oportunidad de transformarse en la “capital astronómica del mundo”, según señala un informe del gobierno de 2012.

"Pero no sólo eso, tiene también la oportunidad de transformarse en la capital de la astroinformática, la astroingeniería, y más aún la oportunidad de que la astronomía sea nuestro motor de innovación y transferencia tecnológica para desarrollar un polo en la región, en minería de datos para otros sectores productivos", complementa Ibsen.

Uno de los elementos claves en este contexto es el Chilean Virtual Observatory (ChiVO), que fue desarrollado a través de un proyecto FONDEF con la participación de cinco universidades chilenas, lideradas por la UTFSM, y apoyado por ALMA y REUNA.

Gracias a él, Chile se hizo miembro de la Alianza Internacional de Observatorios Virtuales (International Virtual Observatories Alliance, IVOA).

El objetivo de ChiVO es ofrecer herramientas para el análisis de grandes volúmenes de datos y algoritmos para su procesamiento inteligente y de acuerdo a las palabras de Diego Mardones, astrónomo que participó de este proyecto, “esto es una gran aporte para nuestra comunidad científica, abriendo nuevas oportunidades de investigación multidisciplinaria”.

Al ser parte de IVOA, ingenieros informáticos y cientistas de la computación chilenos, están participando activamente del desarrollo tanto de estándares como de herramientas para la comunidad internacional de observatorios virtuales, destaca Ibsen.

En octubre, ADASS y el Taller de Interoperabilidad de IVOA congregarán a cerca de 350 expertos de más de 30 países, proveyendo a estos profesionales chilenos de un foro para intercambiar ideas con los asistentes internacionales.

El ADASS será un foro de discusión sobre astroinformática reunirá a 350 expertos de 34 países, entre los días 22 y 26 de octubre del 2017. La conferencia es co-organizada por el ESO, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), y la Universidad Técnica Federico Santa María (USM).

Este encuentro será seguido por el Encuentro de Interoperabilidad del International Virtual Observatories Alliance (IVOA), desde el 27 hasta el 29 de octubre del 2017, organizada por el Observatorio Virtual Chileno (ChiVO), apoyado por la Universidad Técnica Federico Santa María (USM).

Parque Tecnológico en la Patagonia

Pero el destino de Chile no sólo podría jugarse en el norte de nuestro país. Ibsen ha dicho que Chile debe ser pionero en la industria del almacenamiento y transmisión de datos a gran velocidad y que para lograrlo piensa que se debería construir un parque tecnológico en la Patagonia. ¿Cómo se imagina este parque y cuáles serían los beneficios comparativos de realizarlo en este lugar?

"Un parque tecnológico en el sur debiera ser diseñado para ser amigable con el medio ambiente, aprovechando por ejemplo la posibilidad de usar fuentes de energías renovables no convencionales", afirma.

"El colocarlo en un ambiente donde existen naturalmente bajas temperaturas, ayudaría a reducir su huella de carbono, al necesitar de menor consumo energético para su enfriamiento. Además podría hacerse un diseño arquitectónico con un bajo impacto visual, para que no alterar la belleza del paisaje sureño".

En términos más técnicos, Ibsen imagina que debiera ser también modular, de forma que pueda crecer de manera ordenada y planificada en etapas, y contar con redes de alta capacidad para que esté permanentemente conectado a las distintas fuentes de datos científicos, públicos y/o privados, permitiendo de paso desarrollar un polo de desarrollo descentralizado lejos de la capital.

"Con todas esas condiciones, Chile se convertirá de seguro en un polo importante en data science, habilitando el desarrollo científico y tecnológico, generando una nueva industria de alta tecnología en esta área que hará uso del capital humano y la infraestructura, para proveer de soluciones y servicios a la región latinoamericana, y no solo al país", concluye.

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