{"id":8114,"date":"2024-06-24T10:25:16","date_gmt":"2024-06-24T08:25:16","guid":{"rendered":"http:\/\/bifi.es\/?p=8114"},"modified":"2024-06-24T10:25:16","modified_gmt":"2024-06-24T08:25:16","slug":"posibles-aplicaciones-de-ordenadores-dedicados-en-sistemas-complejos-emulacion-cuantica-e-inteligencia-artificial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bifi.es\/es\/posibles-aplicaciones-de-ordenadores-dedicados-en-sistemas-complejos-emulacion-cuantica-e-inteligencia-artificial\/","title":{"rendered":"Posibles aplicaciones de ordenadores dedicados en sistemas complejos, emulaci\u00f3n cu\u00e1ntica e inteligencia artificial"},"content":{"rendered":"<p>En el marco de la red de investigaci\u00f3n \u201cDEDOSS. Exploraci\u00f3n de ordenadores dedicados para escenarios cient\u00edficos abiertos\u201d, se ha celebrado este workshop en la Escuela Polit\u00e9cnica de C\u00e1ceres, durante los d\u00edas 17 y 18 de junio de 2024 con la participaci\u00f3n de investigadores de la Universidad de Extremadura, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Supercomputaci\u00f3n de Galicia, Kampal Data Solutions, Universidad de Sevilla \/ IMSE y Universidad de Zaragoza.<\/p>\n<p>Se han realizado una serie de presentaciones que muestran algunos de los problemas que actual o potencialmente pueden ser resueltos mediante ordenadores dedicados en los campos de los sistemas complejos, la emulaci\u00f3n cu\u00e1ntica y la inteligencia artificial, y que han servido de base para las posteriores reuniones de trabajo que han tenido lugar. Espec\u00edficamente se han tratado los siguientes temas:<\/p>\n<ul>\n<li>Introducci\u00f3n a los vidrios de esp\u00edn y algoritmos involucrados (Juan Jes\u00fas Ruiz Lorenzo UEX)<\/li>\n<li>Implementaci\u00f3n de los vidrios de esp\u00edn en FPGA (Antonio Gordillo UEX)<\/li>\n<li>Quantum computing\/annealing. Emuladores cu\u00e1nticos (Guillermo D\u00edaz, J. C. Mouri\u00f1o, CESGA)<\/li>\n<li>Representaci\u00f3n de vidrios de esp\u00edn cu\u00e1nticos cu\u00e1nticos como modelos de Edwards-Anderson o similares mediante formalismo de Trotter, para implementaci\u00f3n en hardware dedicado (V\u00edctor Mart\u00edn Mayor, UCM)<\/li>\n<li>Restricted Boltzmann Machines y su representaci\u00f3n como sistemas de espines (o similares) para implementaci\u00f3n en hardware dedicado (David Yllanes, Kampal Data Solutions).<\/li>\n<li>Nuevas FPGA h\u00edbridas (AMD VCK5000 Versal, AMD Alveo V70\u2026). Uso para Inteligencia Artificial (Antonio Gordillo, UEX)<\/li>\n<\/ul>\n<p>La utilizaci\u00f3n de ordenadores dise\u00f1ados de forma espec\u00edfica para una tarea concreta puede incrementar en varios \u00f3rdenes de magnitud tanto la velocidad de c\u00e1lculo como la eficiencia energ\u00e9tica de un sistema de c\u00f3mputo, pero esto requiere un importante trabajo tanto de dise\u00f1o de la propia m\u00e1quina como de programaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n. En este workshop se han abordado estas cuestiones y se han identificado actividades concretas que ser\u00edan necesarias para contar en el futuro con un ordenador dedicado que sea capaz de competir y superar a los superordenadores convencionales en las citadas disciplinas.<\/p>\n<p>Los ordenadores dedicados de la serie Janus (<a href=\"https:\/\/www.janus-computer.com\/\">https:\/\/www.janus-computer.com\/<\/a>) ya mejoraron en su momento la eficiencia de los superordenadores convencionales en varios \u00f3rdenes de magnitud para el problema de los vidrios de esp\u00edn, paradigma de los sistemas complejos, pero ahora requerir\u00edan una actualizaci\u00f3n para seguir siendo competitivos. Seg\u00fan se ha analizado en el workshop, esto pasar\u00eda por la <strong>utilizaci\u00f3n de las versiones m\u00e1s modernas de los chips de l\u00f3gica programable FPGA<\/strong> y la correspondiente actualizaci\u00f3n del c\u00f3digo para un uso \u00f3ptimo del silicio de dichos chips.<\/p>\n<p>En el workshop se ha analizado tambi\u00e9n la forma de dise\u00f1ar quantum annealers basados en este tipo de ordenadores dedicados que puedan competir tanto con emuladores de software como con otros \u201cquantum-inspired annealers\u201d existentes en el mercado.<\/p>\n<p>Respecto a la posibilidad de utilizar este tipo de sistemas para acelerar procesos de inteligencia artificial (IA), se han estudiado dos v\u00edas principales. Por un lado, la opci\u00f3n <strong>de programar de forma dirigida los nuevos tipos de FPGA h\u00edbridas orientados a inteligencia artificial<\/strong>, que cuentan con una parte vectorial similar a las GPU y otra parte de l\u00f3gica programable similar a las FPGA cl\u00e1sicas. Por otro lado, la identificaci\u00f3n de problemas de IA que puedan ser abordables mediante un tipo especial de redes neuronales, las m\u00e1quinas de Botzmann restringidas, que pueden ser implementadas en ordenadores dedicados y tienen un elevado potencial en el campo de la IA generativa.<\/p>\n<p>En el marco de estas reuniones, han surgido tambi\u00e9n otras ideas sumamente interesantes, como la posibilidad de dise\u00f1ar un generador de n\u00fameros aleatorios de alt\u00edsima calidad y frecuencia combinando generadores pseudoaleatorios con fuentes f\u00edsicas de aleatoriedad. Durante este a\u00f1o 2024 y el inicio de 2025 se realizar\u00e1n reuniones y seminarios con el objetivo de avanzar en el dise\u00f1o de un ordeandor dedicado que impulse las investigaciones en sistemas complejos, emulaci\u00f3n cu\u00e1ntica e inteligencia artificial.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-8115\" src=\"https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240617_143048-1-300x225.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"225\" srcset=\"https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240617_143048-1-300x225.jpg 300w, https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240617_143048-1-768x576.jpg 768w, https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240617_143048-1-1024x768.jpg 1024w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-8117\" src=\"https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240618_100430-1-300x225.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"225\" srcset=\"https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240618_100430-1-300x225.jpg 300w, https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240618_100430-1-768x576.jpg 768w, https:\/\/bifi.es\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/20240618_100430-1-1024x768.jpg 1024w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En el marco de la red de investigaci\u00f3n \u201cDEDOSS. 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