Entrevista a Fabio Busnengo – IFIR

–Les presento a Fabio Busnengo, Investigador CONICET del IFIR Rosario y por sobre todas las cosas un viejo conocido y gran persona.–

- ¿Se podría presentar? 

Mi nombre es Heriberto Fabio Busnengo. Tengo 43 años y soy Doctor en Física, egresado de la Universidad Universidad Nacional de Rosario (UNR). Desde el año 2007 soy Investigador Independiente de CONICET y mi lugar de trabajo es el Instituto de Física Rosario (IFIR). Además soy docente con dedicación simple del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura (FCEIA) de la UNR.
En Setiembre de 1998 me fui como postdoctorando a la Universidad de Bordeaux (Francia) donde comencé a trabajar en un nuevo tema (respecto de lo que había hecho durante mi tesis y también respecto de las áreas de investigación que se desarrollaban en aquel momento en el IFIR): “Modelización teórica de reacciones químicas sobre superficies de materiales”. A mediados del 2001, volví a Rosario cuando ingresé a la carrera del investigador del CONICET y continué trabajando en este tema, primero solo y con el tiempo se fueron incorporando investigadores y becarios junto con los que hoy conformamos el “Grupo de Fisicoquímica en Interfases y Nanoestructuras” (http://meteoro.fceia.unr.edu.ar/Gas-Surface/). Desde hace varios años formo parte del Comité Científico encargado de la administración del cluster del Centro Científico Tecnológico de Rosario (CCT-Rosario, http://cluster.rosario-conicet.gov.ar/ ). Desde fines de 2011 también soy miembro del Consejo Asesor del Sistema Nacional de Computación de Alto Desempeño (SNCAD), dependiente del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MinCyT), como representante del Consejo Interuniversitario Nacional (CIN).
Citations: http://scholar.google.com/citations?hl=en&user=lNrDU3IAAAAJ

- ¿Nos podría contar su historia con la supercomputación?

Referirme a “mi historia con la supercomputación” me suena un poco pretencioso porque mi contacto con la supercomputación es principalmente como usuario. De todas maneras, te cuento un poco cómo nació mi interés y las actividades qué hago en este momento relacionadas con la computación de alto desempeño.
Durante mi postdoctorado en Francia comencé a hacer cálculos usualmente llamados Ab Initio, los cuales básicamente consisten en estudiar la estructura electrónica de materiales usando métodos que no emplean parámetros de ajuste extraídos de experimentos. Cuando uno quiere es estudiar procesos que involucran superficies de materiales y moléculas de diferente grado de complejidad (como es mi caso), estos cálculos son bastante complejos y computacionalmente muy costosos así que se utilizan códigos paralelos que típicamente utilizan MPI (Message Passing Interface). Así fue entonces que allá por el año 1999, comencé a utilizar los clusters de computadoras que funcionaban en los Laboratorios donde trabajaba en Francia.
En el año 2000 comencé a colaborar con un grupo holandés del Leiden Institute of Chemistry que estaba creciendo mucho en ese momento y que hoy en día es uno de los líderes mundiales en cálculos de Dinámica Molecular Cuántica (QMD). A diferencia de la Dinámica Molecular (MD) clásica usual, hacer cálculos de QMD consiste en resolver numéricamente en forma “exacta” la ecuación de Schrödinger para el movimiento de los átomos de un sistema. Este tipo de cálculos es necesario en particular cuando uno está interesado en sistemas que involucran átomos livianos para los cuales los efectos cuánticos juegan un papel protagónico (e.g. discretización de niveles rotovibracionales, o procesos que ocurren por efecto túnel) y por lo tanto, no pueden hacerse estudios de MD usual (al menos a priori). Incluso para sistemas pequeños, los cálculos MDQ son extremadamente costosos así que en el momento de comenzar a colaborar con el grupo del LIC, comencé a utilizar la supercomputadora TERAS del Centro Nacional Holandés de Supercomputación, SARA (http://www.sara.nl/). En TERAS realicé cálculos MDQ durante bastante tiempo (utilizando horas de cálculos de los proyectos del LIC en los que participaba) utilizando un código desarrollado en el LIC y del cual a nivel de programación yo no he contribuido. Es a esto a lo que me refiero más arriba cuando digo que sólo soy un “usuario” de recursos de High Performance Computing (HPC) y no un “desarrollador”.
Con el tiempo comencé a llevar adelante proyectos de investigación con sistemas más grandes y desde entonces suelo usar clusters y/o supercomputadoras a las cuales tengo acceso, en general a través de colaboraciones con grupos de otros países donde existen facilidades de supercomputación: e.g. en centros de la Red Española de Supercomputación  y el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC, http://www.bsc.es/ ).
Dado que ya allá por el año 2000, tenía claro el objetivo de volver a Rosario para crear un grupo competitivo internacionalmente en estas disciplinas, era evidente que tenía que trabajar (entre otras cosas) para generar localmente facilidades computacionales acordes a estas necesidades. Entonces, desde mi regreso al país vengo dedicando bastante esfuerzo (en la medida de mis posibilidades) para que en nuestro grupo y en el IFIR primero, y actualmente en el CCT-Rosario, se disponga de recursos computacionales poderosos para desarrollar tareas de investigación que así lo requieran en forma competitiva a nivel internacional. A esta altura, es importante destacar que hace menos de 10 años, en Rosario las posibilidades de realizar investigaciones localmente utilizando recursos de HPC eran nulas. Hoy, si bien estamos lejos de tener lo que nos gustaría, hemos avanzado muchísimo creo. En el año 2007, compramos el actual cluster del CCT-Rosario con fondos de un Proyecto para Mejora de Equipamientos (PME) financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT). Si bien se trata de un cluster relativamente pequeño (336 cores), en este momento estamos adjudicando la licitación para la compra de nuevos equipos que nos permitirá ampliarlo para llegar a aproximadamente 1200 cores. Esta ampliación verdaderamente significativa, se consigue gracias al aporte del MincyT, que a través del SNCAD impulsa la creación y desarrollo de una red nacional de centros de computación de alto desempeño (http://www.supercalculo.mincyt.gov.ar/ ) de la cual el CCT-Rosario forma parte desde finales del año 2010.
Paralelamente a estas actividades más bien de gestión, junto a los doctorandos y postdocs de nuestro grupo hemos instalado y administramos un pequeño cluster de computadoras para uso de nuestro grupo, el cual además de permitirnos hacer parte de nuestro trabajo de investigación nos ayuda a aprender un poco más de HPC cada día.

- ¿Y hoy sobre que líneas está trabajando?

Tal como lo indica su nombre, en nuestro Grupo de Fisicoquímica en Interfases y Nanoestructuras investigamos diferentes procesos que tienen lugar sobre superficies de materiales. A partir de cálculos de estructura electrónica estudiamos reacciones químicas elementales que ocurren sobre superficies como es por ejemplo el proceso de adsorción (adhesión superficial) de moléculas de diferentes tamaños sobre superficies como así también las propiedades que tienen las superficies modificadas por la presencia de las especies adsorbidas. En ocasiones, las especies adsorbidas que nos interesan forman estructuras ordenadas en la escala nanométrica (1 nano-metro es la milésima parte de un micrón) y en esos casos nuestro interés es entender el origen de las propiedades estructurales y la estabilidad térmica (por ejemplo) de estas nano-estructuras.
Todo esto lo hacemos utilizando métodos basados en la mecánica cuántica para describir la estructura electrónica de las especies involucradas (átomos, moléculas y superficies de materiales). Cuando además de conocer las energías de interacción entre ellas, necesitamos estudiar la evolución a lo largo del tiempo de las reacciones químicas, realizamos simulaciones de dinámica molecular clásica o cuántica y cuando lo que nos interesa son las estructuras de equilibrio de diferentes sistemas molécula-superficie dependiendo por ejemplo de la temperatura también utilizamos métodos de simulación de base estadística como es el llamado método Monte Carlo.
¿Por qué hacemos esto? Como científicos que somos, lo hacemos en buena medida porque nos intriga saber cómo y por qué pasan estas cosas que suceden millones de veces por segundo todo el tiempo a nuestro alrededor (aunque no lo veamos porque el ojo desnudo no permite ver átomos y moléculas). Además de eso, buscamos comprender experimentos que gracias al uso de sofisticados instrumentos, sí permiten “ver” átomos y moléculas  sobre superficies y su evolución en el tiempo. Lo que hacemos, es definitivamente investigación básica. Sin embargo, los campos de aplicación de los sistemas que estudiamos son múltiples, pasando por la catálisis heterogénea (muy importante para la industria química) y la protección del medio ambiente, hasta la nanotecnología y la electrónica molecular para el desarrollo de nuevos materiales e incluso en relación el suministro controlado de medicamentos a través de nano-dispositivos.
Como siempre, nuestra esperanza como científicos es que una vez que comprendamos el porqué de las cosas que suceden a nuestro alrededor, seamos nosotros mismos u otros investigadores (ahora o en el futuro) capaces de predecir o modificar el comportamiento de sistemas a escala microscópica para producir avances en beneficio de la sociedad en general…. you may say I’m a dreamer, but I’m not the only one …..

- ¿Cuál es su visión del estado actual de la supercomputación en la Argentina? 

De lo que conté más arriba, es evidente que a nivel local (Rosario y sus alrededores) la supercomputación está en pañales. De hecho, ni siquiera hablo de supercomputación sino de computación de alto desempeño reservando así el término “supercomputación” a las investigaciones que se hacen con supercomputadoras que no tenemos ni en Rosario ni en todo el país. Desde luego que sí hay varios clusters de computadoras bastante poderosos en varios centros de investigación.
Una vez aclarado eso, creo que la computación de alto desempeño en la región está en vías de desarrollo y soy optimista de cara al futuro. Claro que todos los involucrados en el desarrollo del área tenemos mucho por aprender y trabajar para que el progreso conseguido no sólo continúe sino que también se vigorice más aún.
A nivel nacional, la computación de alto desempeño también está avanzando y dependiendo del lugar, crece desde puntos más adelantados o más atrasados comparativamente a la situación actual de Rosario. La computación de alto desempeño (al requerir tanto recursos económicos como humanos de importancia) tiene un desarrollo mayor en las zonas con más tradición en investigación científica. No es casual entonces que (a mi entender) Buenos Aires y Córdoba estén un paso adelante respecto a Rosario en este sentido. En infraestructura y especialmente en equipamientos, la diferencia no es significativa pero creo que sí lo es en el grado de desarrollo de la actividad y en recursos humanos. A mi modesto entender, respecto a éste último aspecto (recursos humanos) creo que hay muchos otros centros regionales con un gran potencial (con profesionales muy bien capacitados) pero que no disponen de los equipamientos necesarios por múltiples razones. En parte, por mi conocimiento apenas parcial del tema y para no correr el riesgo de olvidarme injustamente de alguno de los centros que merecerían ser mencionados, prefiero no listar dónde hay recursos humanos destacables en el área de computación de alto desempeño en Argentina. A pesar de eso, creeme que hay muchos y muy buenos.

- ¿Cuál es su visión sobre el futuro del HPC a nivel nacional y regional?

Yo creo que tanto a nivel regional como nacional la proyección de crecimiento en el área es muy favorable. La creación del MinCyT y en particular del SNCAD son hechos muy importantes para la computación de alto desempeño en el país. Hoy en día en el seno del SNCAD se está trabajando para la compra de una supercomputadora que por sus características, sería un equipamiento único a nivel nacional y se ubicaría entre los más poderosos de Sudamérica. Con un recurso computacional de semejantes características y los centros que en diferentes regiones del país se crearán y/o potenciarán coordinadamente a partir de la acción del SNCAD, no puedo ser pesimista. Por otra parte, está en progreso también el desarrollo de una red de conectividad de alta velocidad que es desde luego necesaria para que todos los investigadores del ámbito académico e incluso de la industria tengan acceso en forma eficiente a los recursos computacionales instalados en la red nacional de computación de alto desempeño.
Pero cuidado! No quiero que se malinterprete mi optimismo. Para que todo este potencial crecimiento que avizoro llegue a buen puerto, los que de una forma u otra trabajamos en relación con la computación de alto desempeño deberemos trabajar ardua y coordinadamente. De más está decir también que las políticas de estado actuales en este tema, que a mi entender en general están bien direccionadas, deberán sostenerse y profundizarse. El tiempo dirá si mi optimismo es justificado o si habremos perdido la oportunidad de hacer despegar la computación de alto desempeño y la supercomputación en la Argentina.

Muchas Gracias!!!!!!!!!!