Equipe brasileira disputa competições de supercomputação

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Natalia Dourado / Assessoria de Imprensa da EACH

A equipe Apuama, formada por estudantes e professores do curso de Sistemas de Informação da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) da USP participará de duas competições internacionais de supercomputação. No próximo dia 19 de abril, a equipe embarca para a China, onde disputará a Asian Supercomputing Conference. O grupo também foi o primeiro do Brasil a se classificar para competir na Student Cluster Competition, que ocorrerá em junho na Alemanha. A equipe é supervisionada pelo professor Alexandre Ferreira Ramos, da EACH.

Integram o time cinco alunos do curso de Sistemas de Informação: Carlos Aguni, Eiji Kawahira e Luis Manrique, do terceiro ano; Flávio Avad Briz e Henrique Leme, do quarto ano, além do professor Fábio Nakano, que atua como co-supervisor. Nas competições, a equipe da EACH terá que executar vários programas em um cluster, chamado também de supercomputador, que pode consistir em alguns milhões de computadores interligados trabalhando em conjunto para resolver o mesmo problema. Vence a disputa o time que conseguir colocar todos os programas para funcionar corretamente, e no menor tempo possível.

Formada em outubro de 2013, a equipe recebeu o nome de Apuama que, segundo o professor Ramos, significa “veloz” ou “correnteza” em tupi-guarani. “Escolhemos esse nome porque remete ao fluxo de informações dentro do cluster”, explica. “A troca de informações entre os computadores precisa ser muito rápida.” Em pouco tempo de trabalho foi possível inscrever projetos para participar das duas competições e garantir a classificação. Na disputa alemã, a Apuama foi uma das 11 selecionadas dentre 70 equipes inscritas de todo o mundo. Também ficou entre as 16 escolhidas na China, que contou com 82 grupos inscritos.

A ideia de participar das competições surgiu após o contato com o professor Yuefan Deng, da Stony Brook University, de Nova York (EUA), que veio ao Brasil em setembro de 2013, com financiamento da Pró-reitoria de Pós-Graduação da USP e do Programa de Pós-Graduação em Sistemas Complexos da EACH, para colaborar com o professor Alexandre em projetos de pesquisa utilizando simetrias aplicadas à computação de alto desempenho. A partir daí, os professores da EACH convidaram os alunos de Sistemas de Informação. Os estudantes interessados se uniram aos docentes e formaram a equipe.

Conhecendo a Supercomputação

“Quando você vê múltiplos computadores trabalhando isoladamente, está tudo ok. Agora experimente juntá-los. É um desafio!”, garante o professor Ferreira Ramos. Segundo ele, é preciso levar em consideração qual tecnologia utilizar para conectar os computadores e estabelecer a sincronia entre os programas.

“Existe toda uma questão de como um computador se comunica com o outro, qual informação deve ser passada primeiro, ou seja, é uma questão de administrar o fluxo de informação entre os computadores”, explica o professor Nakano, que também exemplifica quais tipos de programas são executados nos supercomputadores. Um deles é o HPL, High Performance Linpack, aplicação que resolve sistemas lineares com precisão e muito utilizada para avaliação de desempenho de clusters. Segundo ele, esse programa é utilizado para resolver problemas de otimização como, por exemplo, na transmissão de energia elétrica, na produção de gado, dentro de um hospital que precisa programar a dieta dos pacientes, entre outras situações.

Outro programa muito executado em clusters é o Quantum Espresso, que faz cálculo de estruturas materiais, analisando, entre outras características, a estabilidade de uma estrutura sólida quando interagindo com elementos externos. “Ele serve para projetar, por exemplo, a composição química do combustível utilizado em um reator nuclear e como este interage com os nêutrons abundantes desse ambiente”, afirma o Ferreira Ramos.

Os alunos da equipe trabalham com vários outros programas que colocam situações do dia a dia. “Lidamos com problemas reais e nas competições também enfrentaremos isso”, destaca o estudante Luis Manrique. Flávio Briz, do quarto ano de Sistemas de Informação, ressalta a importância desse projeto na carreira acadêmica e profissional. Para ele, a participação nas competições “terá um grande peso no aprendizado, que evoluiu muito desde a formação da equipe”.

Além de usar o cluster Apuama, formado por seis computadores que já não eram utilizados para pesquisa no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, o grupo da EACH treinou com o Puma, máquina formada por 59 computadores do Laboratório de Ciência de Computação Científica Avançada da USP; e com o Alphacrucis, formado por 96 computadores do Departamento de Astronomia do IAG. Tanto na China como na Alemanha, a equipe da EACH competirá com um cluster formado por seis computadores. Na disputa chinesa, a Inspur, empresa patrocinadora do evento, disponibilizará os equipamentos para todos os grupos participantes. Já na alemã, os brasileiros competirão com equipamentos emprestados pela SGI, Mellanox e Intel, parceiras da equipe Apuama.

Mais informações: (11) 96306-3749; email alex.ramos@usp.br, com o professor Alexandre Ferreira Ramos

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