El Centro Nacional para Aplicaciones de Supercomputación ( NCSA ) es una asociación estatal-federal para desarrollar e implementar ciberinfraestructura a escala nacional que promueva 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 en Urbana-Champaign , [3] y proporciona recursos informáticos de alto rendimiento a investigadores de todo el país. El apoyo para 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 ofrece recursos de computación, almacenamiento de datos y visualización de vanguardia. El entorno computacional y de datos de NCSA implementa una estrategia de hardware de múltiples arquitecturas, implementando clústeres y sistemas de memoria compartida para brindar soporte a comunidades y usuarios de alto nivel en las arquitecturas que mejor se adaptan a sus requisitos. Casi 1360 científicos, ingenieros y estudiantes utilizaron los sistemas de computación y datos de NCSA para respaldar la investigación en más de 830 proyectos.
La NCSA está dirigida por el profesor Bill Gropp . [8]
La NCSA es uno de los cinco centros originales del Programa de Centros de Supercomputación de la Fundación Nacional de Ciencias . [1] La idea de la NCSA y los otros cuatro centros de supercomputación surgió de la frustración de su fundador, Larry Smarr , quien escribió un influyente artículo, "La hambruna de supercomputadoras en las universidades estadounidenses", en 1982, después de tener que viajar a Europa en verano para acceder a supercomputadoras y realizar su investigación. [9]
Smarr escribió una propuesta para abordar las necesidades futuras de la investigación científica. Otros siete profesores de la Universidad de Illinois se sumaron como coinvestigadores principales y muchos otros proporcionaron descripciones de lo que se podría lograr si se aceptaba la propuesta. Conocida como la Propuesta Negra (por el color de su portada), se presentó a la NSF en 1983. Cumplía con el mandato de la NSF y su contenido generó entusiasmo de inmediato. Sin embargo, la NSF no tenía una organización establecida que la respaldara y la propuesta en sí no contenía un ámbito claramente definido para su implementación.
La NSF creó 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 supercomputación como el descrito en la Propuesta Black. [10] El resultado fue que se crearían cuatro centros de supercomputación (Cornell, Illinois, Princeton y San Diego), y un quinto (Pittsburgh) se agregaría más tarde.
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 tenía precedentes. La NCSA abrió sus puertas en enero de 1986. [11] [12]
En 2007, la NCSA recibió una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias para construir " Blue Waters ", [13] una supercomputadora capaz de realizar cuatrillones de cálculos por segundo, un nivel de rendimiento conocido como petaescala.
La "Propuesta Negra" [14] fue una breve propuesta de diez páginas para la creación de un centro de supercomputación que finalmente condujo a la financiación de la National Science Foundation (NSF) para crear centros de supercomputación, incluido el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA) en la Universidad de Illinois. En este sentido, no se puede negar el importante papel desempeñado por el Gobierno de los EE. UU. en la financiación del centro y del primer navegador web ampliamente popular (Mosaic de la NCSA).
La Propuesta Negra 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, expresaba una visión clara de cómo llegar del presente al futuro. La propuesta se titulaba "Un centro para la supercomputación científica y de ingeniería" y tenía diez páginas.
La visión del futuro de la informática que se planteaba en esa época era inusual o inexistente, pero hoy en día algunos de sus elementos son comunes, como la visualización , las estaciones de trabajo , la E/S de alta velocidad , el almacenamiento de datos , la ingeniería de software y una estrecha colaboración con la comunidad multidisciplinaria de usuarios.
Los lectores modernos de La propuesta negra pueden obtener una visión de un mundo que ya no existe. Las computadoras de hoy son fáciles de usar y la web es omnipresente. A los empleados de empresas de alta tecnología se les dan cuentas de supercomputadoras simplemente porque son empleados. Las computadoras están disponibles universalmente y pueden ser utilizadas por casi cualquier persona de cualquier edad, y se pueden utilizar prácticamente en cualquier cosa.
En el momento en que se redactó la propuesta, casi nadie tenía acceso a las computadoras. Para los científicos que necesitaban computadoras para sus investigaciones, el acceso era difícil, si es que lo tenían. El efecto sobre la investigación fue devastador. La lectura de publicaciones de esa época no da ninguna pista de que los científicos tuvieran que aprender los arcanos detalles técnicos de las instalaciones informáticas que estaban a su disposición, lo que suponía una limitación que consumía mucho tiempo para sus investigaciones y una distracción sumamente tediosa de sus intereses profesionales.
La implementación de la Propuesta Negra tuvo un papel fundamental 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 al uso de las 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 en ese entonces era novedosa.
La Fundación Nacional de Ciencias anunció la financiación de los centros de supercomputadoras en 1985; [15] La primera supercomputadora de la 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. Le siguieron varias otras herramientas y, como 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 luego desarrollaron el navegador web Netscape . Mosaic luego fue licenciado a Spyglass, Inc., que proporcionó la base para Internet Explorer . El complemento del servidor se llamó NCSA HTTPd , que luego se conocería como Apache HTTP Server . [16]
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 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 dentro de su propio edificio directamente al norte del Centro Siebel para Ciencias de la Computación , en el sitio de un antiguo campo de béisbol, Illini Field. Las supercomputadoras de NCSA están en la Instalación Nacional de Computación a Petaescala. [2] [19] El último sistema de supercomputación en NCSA hoy es el DeltaAI, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias. [20]
El departamento de visualización de NCSA es reconocido internacionalmente. Donna Cox , líder del Laboratorio de Visualización Avanzada de NCSA y profesora en la Escuela de Arte y Diseño de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , y su equipo crearon visualizaciones para la película IMAX nominada al Oscar "Cosmic Voyage", los episodios de PBS NOVA "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 el espectáculo Millennium del año 2000 del Planetario Hayden , "Passport to the Universe", y para "The Search for Life: Are We Alone?". 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", un programa de domo digital 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 grandes desafíos fuera del mundo académico, a medida que estos 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 los beneficios de la investigación. Este programa ahora se llama NCSA Industry. [21]
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