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FICHA TÉCNICA: GRUPOS DE INVESTIGACIÓN Y PERSONAL INVESTIGADOR

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN CENTROS DE DATOS (EEDC)

Los costes de operación en los centros de datos modernos representan un gran porcentaje de su presupuesto real. En las grandes infraestructuras, como centros de supercomputación, se puede estimar en el orden del 20-40% de los costes de instalación, como el coste por año. Entre estos gastos no sólo hay gastos de mantenimiento, personal técnico, suministros, sino que, por encima de todo, están los costes de consumo de energía que representan los gastos más relevantes.

CeSViMa coordina una iniciativa de investigación para mejorar la eficiencia energética en centros de datos a gran escala. El objetivo de este proyecto de investigación es contribuir al diseño de centros de datos de cero-emisiones energéticamente eficientes, proporcionando, configuración y validación de nuevas tecnologías, en sistemas de hardware y software de gestión.

Esta investigación incluye diferentes líneas de acción:

• La supervisión activa y la recolección de datos de sensores.
• Registros de rendimiento y consumo energético auditables.
• Alternativas para sistemas de refrigeración avanzados.
• Activación de los recursos del centro de datos bajo demanda y gestión de supercomputadoras.
• Planificación de trabajos sensible al consumo energético.
• Reutilización del calor y diseño de circulación térmica.

El proyecto de Eficiencia Energética del Centro de Datos  es una iniciativa conjunta del campus con la colaboración de otros centros de investigación, tales como el Centro de Investigación en Genómica de Plantas (CBGP).

Investigadores

• Vicente Martín
• José M. Peña
• Fernando Limón
• Óscar Cubo

Socios

• IBM Research
• IDAE

 

INFRAESTRUCTURA DE SIMULACIÓN Y VISUALIZACIÓN INTEGRADA (ISVF)

Una de las principales esferas de actividad de investigación en la que CeSViMa ofrece recursos computacionales es la simulación computacional, aplicada desde física de alta energía a la biología, incluyendo también varias disciplinas de la ingeniería (aeronáutica, materiales, construcción). Además, varios de los proyectos que usan regularmente simulaciones computacionales se enfrentan a una fase de post-procesamiento para representar visualmente los resultados de estas simulaciones. Por estas cuestiones, adaptadas a software de visualización científica complementa los marcos de visualización avanzadas.

Por otra parte, el CEI Montegancedo también alberga una infraestructura de visualización avanzada (la cueva de realidad virtual de 5 muros), coordinado por parte del Centro de Investigación CeDInt y con la participación también del CeSViMa.

CeSViMa lidera un proyecto a gran escala, en el que usuarios avanzados (procedentes de diferentes disciplinas de aplicación) y los proveedores de los recursos y tecnología colaboran para diseñar una nueva generación de sistemas para la integración de la simulación, análisis de datos y visualización.

Simulaciones dirigidas por visualización interactiva: Esta parte del proyecto ISVF propone el diseño de una plataforma de software para hacer posible la integración de los recursos de supercomputación y de las infraestructuras avanzadas de visualización. El objetivo es hacer posible (1) una visualización interactiva de los datos producidos por la computadora y (2) el cálculo de las propias simulación. Este objetivo puede proporcionar apoyo a un diseño interactivo avanzado (acoplando, por ejemplo, el diseño de la forma del ala de una avión con la simulación de dinámica de fluidos de su comportamiento aerodinámico).

Sistemas integrados de analíticas visuales para grandes volúmenes de datos: El segundo desafío de la iniciativa ISVF tiene como objetivo el diseño de un marco integrado para apoyar la navegación interactiva en grandes repositorios de datos con las siguientes funcionalidades:

o Exploración, recuperación y consulta interactiva de datos
o Minería/análisis de datos multimodales de alto rendimiento.
o Soporte para grandes volúmenes de datos y flujos datos.


Los dominios de aplicación seleccionados para explotar este marco son los siguientes: biología (neurociencia) y la ingeniería (aeronáutica).

Investigadores

• José M. Peña
• Juan Hernando

Socios

• Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
• Universidad Rey Juan Carlos
• Jülich Research Centre

 

SERVICIOS CLÍNICOS BASADOS EN SUPERCOMPUTACIÓN (SBCS)

Hoy en día, la investigación clínica avanzada está requiriendo un soporte TIC cada vez más sofisticado. Las TIC se han convertido en elementos clave, desde la gestión de los propios datos clínicos hasta para el análisis de estos datos con el objeto de ayudar a los expertos médicos en su diagnóstico. Además, el equipamiento clínico actual es capaz de proporcionar datos muy detallados en grandes cantidades que tiene que ser integrada con la historia clínica y los resultados de diferentes pruebas médicas.

CeSViMa ha desarrollado una amplia cartera de servicios clínicos prestados junto con el Centro de Biotecnología CTB. Esta lista de servicios incluye el despliegue de software clínico para ser integrado con los sistemas de información de hospitales o centros de salud, sino también los servicios remotos que se ofrecen tanto a los socios clínicos como a la comunidad en todo el mundo, todos ellos proporcionados por los recursos computacionales de CeSViMa.

La lista de los servicios clínicos prestados conjuntamente por la CTB-CeSViMa es la siguiente:

Gestión de datos clínicos:
o Grandes repositorios de imágenes médicas
o Integración multimodal de bases de datos
o Sistemas de gestión de la información de laboratorio (LIMS)
Procesamiento de imagen médica:
o Segmentación de imágenes de microscopía
o Procesamiento de Neuroimagen: fMRI y MEG
Minería de datos:
o Modelos predictivos de enfermedades
o Segmentación los pacientes
o Análisis de datos conjunto de información clínica y expresión genética
o Minería de datos visual


Investigadores

• Ernestina Menasalvas
• José M. Peña
• Dinora Morales
• Santiago González
• Jacobo Nieto

Socios

• INDRA
• Hospital Universitario Puerta de Hierro
• Red de Hospitales de Madrid
• Hospital Universitario de la Paz
• ARTICA Telemedicina

 

HERRAMIENTAS PARA GENÓMICA DE PLANTAS (PGT)

La genómica funcional es un campo de investigación muy activo en el que las técnicas computacionales se han convertido en una herramienta común para el trabajo diario del investigador. El equipamiento técnico actual para la secuenciación de muestras es capaz de producir grandes cantidades de datos, en varios órdenes de magnitud superiores a los que era posible hace sólo unos pocos años.

En particular, en el campo de la genómica de las plantas, esta información representa en realidad una mejora significativa en aspectos tales como los estudios de enfermedades de las plantas, la agricultura de alta productividad, o la producción de biodiesel. En este sentido CeSViMa colabora con el Centro de Genómica de Plantas (CBGP) en la definición y el desarrollo de un conjunto de herramientas software y servicios para genómica de plantas.

La lista de servicios incluye:

• Herramientas de apoyo para la definición de flujos de trabajo para los procedimientos de genómica vegetal.
• Servicios de alto rendimiento para el ensamblaje de la secuencias de genes.
• Servicios de alineamiento de secuencias de genes.
• Almacenamiento de bases de datos y repositorios abiertos de genómica vegetal.

Investigadores

• Vicente Martín
• Gabriel Rucabado
• Juan Imperial

Socios

• Centro de Biología y Genómica de Plantas

 

BIOSIMULACIÓN AVANZADA (ABS)

La ciencia basada en simulación explota el uso de técnicas avanzadas de simulación para describir procesos complejos. Uno de los campos en los que la simulación está jugando un papel importante en las tendencias de investigación es el de las ciencias de la vida.

CeSViMa colabora en diversas iniciativas de simulación biológica y médica:

• Vida Artificial: La evolución de los genomas procariotas bajo diferentes condiciones ambientales.
• Neurociencia: la liberación de neurotransmisores en las sinapsis químicas utilizando simulación de Montecarlo y mecanismos de aprendizaje automático.
• Biomecánica: acoplamiento mecánico-electrofisiológico con resolutores de ecuaciones diferenciales parciales para modelar la influencia de daño mecánico en la transmisión del impulso neuronal.

Estas líneas de investigación están coordinadas con especialistas biológicos y médicos, y utilizan técnicas de simulación avanzada y modelado.

Investigadores

• José M. Peña
• Jesús Montes
• Elena Gómez
• Antonio García
• Francisco Rosales

Socios

• Centro de Tecnología Biomédica
• IMDEA-Materiales
• INSA de Lyon
• IXXI Ródano-Alpes

 

PLANIFICACIÓN Y LOGÍSTICA (PLI)

La optimización  de las tareas de planificación es un campo importante de investigación que involucra a muchos dominios de aplicación, tales como la fabricación industrial, logística, planificación de procesos, problemas de transporte y el consumo de energía. Las técnicas generalmente aplicadas en este contexto se han tomado de muchas disciplinas diferentes, desde métodos exactos y optimización numérica hasta enfoques y técnicas heurísticas y evolutivas.

CeSViMa ofrece un kit de herramientas de optimización combinatoria y numérica muy eficiente integrado con recursos de supercomputación. Esta herramienta ha sido probada en los problemas teóricos y de referencia (mundialmente reconocida en varios competiciones) y también en los dominios de aplicación reales:

• Procesamiento de imágenes.
• Logística y transporte.

En el segundo de los dominios de aplicación, una referencia obligada son los proyectos de colaboración con la compañía de Skybus en problemas de optimización de transporte de pasajeros en el contexto de las iniciativas de ciudades inteligentes.

Investigadores

• José M. Peña
• Antonio LaTorre
• Santiago Muelas

Partners

• Centro de Tecnología Biomédica
• Skybus