El Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación ( NCSA ) es una asociación estatal-federal para desarrollar e implementar ciberinfraestructura a escala nacional que avance la investigación, la ciencia y la ingeniería con sede en los Estados Unidos. [1] [2] NCSA opera como una unidad de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign , [3] y proporciona recursos informáticos de alto rendimiento a investigadores de todo el país. El apoyo a la NCSA proviene de la Fundación Nacional de Ciencias , [1] [4] [5] [6] el estado de Illinois, [2] la Universidad de Illinois, socios comerciales e industriales, [7] y otras agencias federales.
NCSA proporciona recursos informáticos, de almacenamiento de datos y de visualización de última generación. El entorno computacional y de datos de NCSA implementa una estrategia de hardware de arquitectura múltiple, implementando clústeres y sistemas de memoria compartida para respaldar a los usuarios y comunidades de alto nivel en las arquitecturas que mejor se adaptan a sus requisitos. Casi 1.360 científicos, ingenieros y estudiantes utilizaron los sistemas informáticos y de datos del NCSA para respaldar la investigación en más de 830 proyectos.
NCSA está dirigida por Bill Gropp . [8]
NCSA es uno de los cinco centros originales del Programa de Centros de Supercomputadoras de la Fundación Nacional de Ciencias . [1] La idea de NCSA y los otros cuatro centros de supercomputadoras surgió de la frustración de su fundador, Larry Smarr , quien escribió un influyente artículo, "The Supercomputer Famine in American Universities", en 1982, después de tener que viajar a Europa en verano. acceder a supercomputadoras y realizar sus investigaciones. [9]
Smarr escribió una propuesta para abordar las necesidades futuras de la investigación científica. Otros siete profesores de la Universidad de Illinois se unieron como investigadores co-principales y muchos otros proporcionaron descripciones de lo que se podría lograr si se aceptara la propuesta. Conocida como la Propuesta Negra (por el color de su portada), fue presentada a la NSF en 1983. Cumplía con el mandato de la NSF y su contenido generó entusiasmo de inmediato. Sin embargo, el NSF no contaba con ninguna organización que lo apoyara y la propuesta en sí no contenía un marco claramente definido para su implementación.
La NSF estableció una Oficina de Computación Científica en 1984 y, con un fuerte apoyo del Congreso, anunció una competencia nacional que financiaría un conjunto de centros de supercomputadoras como el descrito en la Propuesta Black. [10] El resultado fue que se fundarían cuatro centros de supercomputadoras (Cornell, Illinois, Princeton y San Diego), y más tarde se agregaría un quinto (Pittsburgh).
La Propuesta Negra fue aprobada en 1985 y marcó la fundación de la NCSA, con una financiación de 42.751.000 dólares desde el 1 de enero de 1985 hasta el 31 de diciembre de 1989. Esto también fue digno de mención porque la acción de la NSF de aprobar una propuesta no solicitada no tuvo precedentes. NCSA abrió sus puertas en enero de 1986. [11] [12]
En 2007, NCSA recibió una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias para construir " Blue Waters ", [13] una supercomputadora capaz de realizar billones de cálculos por segundo, un nivel de rendimiento conocido como petaescala.
La 'Propuesta Negra' [14] fue una propuesta breve de diez páginas para la creación de un centro de supercomputación que finalmente condujo a la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) para crear centros de supercomputación, incluido el Centro Nacional para Aplicaciones de Supercomputación (NCSA). ) en la Universidad de Illinois. En este sentido, no se puede negar el importante papel desempeñado por el Gobierno de Estados Unidos en la financiación del centro y del primer navegador web muy popular (Mosaico del NCSA).
La Propuesta Black describía las limitaciones de cualquier investigación científica que requiriera capacidades informáticas, y describía un mundo futuro de colaboración científica productiva, centrado en el acceso universal a las computadoras, en el que no existirían limitaciones técnicas a la investigación científica. Significativamente, expresó una visión clara de cómo ir del presente al futuro. La propuesta se tituló "Un centro de supercomputación científica y de ingeniería" y tenía diez páginas.
La visión de la propuesta sobre el futuro de la informática era entonces inusual o inexistente, pero ahora algunos elementos de la misma son comunes, como visualización , estaciones de trabajo , E/S de alta velocidad , almacenamiento de datos , ingeniería de software y una estrecha colaboración con el sector multidisciplinario. comunidad de usuarios.
Los lectores modernos de Black Proposal pueden comprender mejor un mundo que ya no existe. Las computadoras actuales son fáciles de usar y la Web está omnipresente. A los empleados en empresas de alta tecnología se les otorgan cuentas de supercomputadoras simplemente porque son empleados. Las computadoras están disponibles universalmente y pueden ser utilizadas por casi cualquier persona de cualquier edad, y son aplicables a casi cualquier cosa.
En el momento en que se redactó la propuesta, casi nadie tenía computadoras disponibles. Para los científicos que necesitaban computadoras en su investigación, el acceso era difícil, si es que estaban disponibles. El efecto sobre la investigación fue paralizante. La lectura de publicaciones de esa época no da ninguna indicación de que a los científicos se les exigiera aprender los arcanos detalles técnicos de cualquier instalación informática que estuvieran a su disposición, una limitación que requería mucho tiempo para sus investigaciones y una distracción extremadamente tediosa de sus intereses profesionales.
La implementación de la Propuesta Negra tuvo un papel primordial en la configuración de la tecnología informática actual, y su impacto en la investigación (tanto científica como de otro tipo) ha sido profundo. La descripción que hace la propuesta de la vanguardia de la investigación científica puede ser aleccionadora, y las limitaciones en el uso de computadoras en las principales universidades pueden resultar sorprendentes. Una lista completa de las supercomputadoras del mundo muestra los mejores recursos que estaban disponibles en ese momento. La idea central de la propuesta puede parecer obvia ahora, pero entonces era novedosa.
La Fundación Nacional de Ciencias anunció la financiación de los centros de supercomputadoras en 1985; [15] La primera supercomputadora del NCSA entró en funcionamiento en enero de 1986.
NCSA rápidamente llamó la atención de la comunidad científica mundial con el lanzamiento de NCSA Telnet en 1986. Siguieron otras herramientas y, al igual que NCSA Telnet, todas se pusieron a disposición de todos sin costo alguno. En 1993, NCSA lanzó el navegador web Mosaic , el primer navegador web gráfico popular , que jugó un papel importante en la expansión del crecimiento de la World Wide Web . NCSA Mosaic fue escrito por Marc Andreessen y Eric Bina , quienes desarrollaron el navegador web Netscape . Posteriormente, Mosaic obtuvo la licencia de Spyglass, Inc. , que sentó las bases de Internet Explorer . El complemento del servidor se llamó NCSA HTTPd , que más tarde pasó a ser conocido como Apache HTTP Server . [dieciséis]
Otras contribuciones notables del NCSA fueron las simulaciones de agujeros negros que respaldaron el desarrollo de LIGO en 1992, el seguimiento del cometa Hale-Bopp en 1997, la creación de un clúster de PlayStation 2 en 2003 y el seguimiento de la pandemia de COVID-19 y la creación de una vacuna contra el COVID-19 . [17] [18]
Inicialmente, las oficinas administrativas de NCSA estaban en el Edificio de Recursos Hídricos y los empleados estaban dispersos por todo el campus. NCSA ahora tiene su sede en su propio edificio directamente al norte del Centro Siebel de Ciencias de la Computación , en el sitio de un antiguo campo de béisbol, Illini Field. Las supercomputadoras del NCSA se encuentran en la Instalación Nacional de Computación a Petaescala. [2] [19]
El departamento de visualización de NCSA es conocido internacionalmente. Donna Cox , líder del Laboratorio de Visualización Avanzada del NCSA y profesora de la Escuela de Arte y Diseño de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign , y su equipo crearon visualizaciones para la película IMAX nominada al Oscar "Cosmic Voyage", la PBS NOVA. episodios "Hunt for the Supertwister" y "Runaway Universe", así como documentales de Discovery Channel y piezas para CNN y NBC Nightly News. Cox y NCSA trabajaron con el Museo Americano de Historia Natural para producir visualizaciones de alta resolución para la exposición Millennium 2000 del Planetario Hayden , "Pasaporte al Universo", y para "La búsqueda de vida: ¿Estamos solos?" Produjo visualizaciones para el "Big Bang Theatre" de Hayden y trabajó con el Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver para producir visualizaciones de alta resolución basadas en datos de terabytes de datos científicos para "Black Holes: The Other Side of Infinity", una cúpula digital. Programa sobre agujeros negros.
Conocido como el programa de Socios Industriales cuando comenzó en 1986, la colaboración de NCSA con grandes corporaciones aseguró que su experiencia y tecnologías emergentes fueran relevantes para los principales desafíos fuera del mundo académico, a medida que esos desafíos surgieran. Los socios comerciales no tenían control sobre la investigación ni sobre la disposición de sus resultados, pero estaban bien situados para ser los primeros en adoptar cualquier beneficio de la investigación. Este programa ahora se llama NCSA Industry. [20]
Los socios comerciales pasados y actuales incluyen:
40°6′53.4″N 88°13′30.0″O / 40.114833°N 88.225000°W / 40.114833; -88.225000