Entrevista exclusiva per a la Festibity

Jordi Torres és professor de la FIB i Senior Researcher al Barcelona Supercomputer Center (BSC).

Durant la 13a edició de la Festibity va ser guardonat amb la Menció FIB com a reconeixement a la labor desenvolupada en la vida de la facultat.

—

Sota un sostre vermell, entre les voltes de la capella de la torre Girona i darrere els jardins de Pedralbes, hi ha el MareNostrum 4, el supercomputador més potent d’Europa i a finals de 2022 finalitzarà la construcció del seu successor MareNostrum 5, en un nou edifici i permetrà processar grans quantitats de dades per a impulsar projectes de recerca en àrees com a Ciències Computacionals, Ciències de la Vida, Ciències de la Terra i Aplicacions Computacionals en Ciència i Enginyeria.

Barcelona compta amb el privilegi de tenir un dels supercomputadors més avançats del món. Com poden els supercomputadors resoldre problemes reals del dia a dia?

“Som la Fórmula 1 de la supercomputació”, tal i com diu Mateo Valero, alma máter d’aquest centre de recerca internacional. I de problemes reals a resoldre, moltíssims, pensa que al BSC ja hi treballem més de 800 persones i, per tant, s’està fent recerca i innovació en molts fronts. Per posar un exemple molt actual —entre centenars— que ens afecta de ple: sense la capacitat de computació del supercomputador Marenostrum que tenim, i de l’equip de recerca que l’està usant, no es podrien fer alguns dels estudis a escala mundial de l’efecte del canvi climàtic. Però alhora, pel fet de ser un centre de recerca internacional i tenir una màquina de referència a escala mundial, permet de retruc ser també referents en molts altres àmbits; per posar un exemple, el BSC albergar l’Arxiu Europeu de Genomes i Fenomas, que és el repositori de dades genòmiques de referència a Europa, garantint la seva seguretat i permetent el seu ús en la recerca en salut per part de tots els grups de recerca del món.

“Som la Fórmula 1 de la supercomputació.”

Es parla molt de sobirania tecnològica, o com projectes com el MareNostrum ens permeten gestionar la infraestructura d’una manera més propera. Tot i així, encara ens trobem molt lligats a empreses no europees hi ha perspectiva de canvi a futur?

Mira, toques un tema que en Mateo Valero fa anys que està pregonant per les institucions europees, empaitant a tothom perquè ens hi poséssim ja a treballar per resoldre aquesta dependència que tenim amb actors d’altres continents en el sector dels microxips. Malauradament, ha calgut la crisi de desabastiment de xips del 2021— que tots coneixem — perquè la presidenta de la Comissió Europea, Ursula von der Leyen, digues que Europa vol tornar a ser sobirana en aquest aspecte de cara al 2030. Fantàstic, millor tard que mai, no creus?

Dit això, encara aspirem un pas més des d’un centre de supercomputació com el BSC, que és fer un supercomputador a partir d’aquests xips europeus. Sembla lògic, oi? Des del BSC s’està ja fent bona feina per aconseguir que un futur Marenostrum — el nostre somni seria que el Marenostrum 6— ja tingués un cor computacional totalment europeu.

“El nostre somni seria que el MareNostrum 6 ja tingués un cor computacional totalment europeu.”

Quins són en aquests moments els problemes que afecten la computació? Per una banda hi ha la qüestió de la dificultat de produir xips.

Hi ha diversos problemes que afecten la computació, però jo crec que el problema cabdal és el que apuntes tu, el de la dificultat de garantir la disponibilitat de microxips per poder posar-los en un supercomputadors. Mira, el sector dels microxips té tres àmbits: la recerca, el disseny i la fabricació. Per exemple, l’ecosistema europeu que tenim al voltant del proper ordinador Marenostrum 5 és molt fort en el primer àmbit i també té presència en el segon, però en el tercer, és inexistent!. I poder fabricar, aquest tercer àmbit, implica inversions de milers de milions d’euros.

De moment, Intel acaba d’anunciar que construirà una fàbrica de semiconductors a Alemanya.D’altra banda, recordareu que fa uns dies el president del govern espanyol Pedro Sánchez anunciava una inversió molt important en aquest tema dels microxips. No et puc dir gran cosa més, només que crec que en els pròxims mesos veurem molts moviments en l’àmbit d’Europa al voltant dels microxips, ja que sens dubte aquest és el moll de l’os d’una societat digitalitzada com la que ja ens trobem a Europa.

Els nous models d’intel·ligència artificial presenten tot un repte pels supercomputadors actuals i es que queden petits, què significa doncs, un “supercomputador a escala planetària”?

Ja veig que has llegit el meu blog! Oi? A veure, posem les coses en context, i no et creguis tot el que llegeixis! Que cada dia es requereixen supercomputadors més potents per executar aplicacions d’intel·ligència artificial (IA) és sabut per a qualsevol que hagi llegit sobre com s’entrenen els models d’IA actuals.

Ara bé, parlar de “supercomputador a escala planetària per la IA” de moment és només un terme que va aparèixer en un recent article de Microsoft del qual me’n vaig fer ressò en un post del meu blog. El títol del post era cridaner, certament, per tal de posar l’article en el radar dels meus estudiants de màster a la UPC, considero molt interessant la solució que proposen per poder entrenar models d’IA de forma distribuïda en la seva xarxa de centres de computació que tenen arreu del món. Ara bé, dir que “fins i tot els supercomputadors han quedat petits per als reptes que presenten els nous models IA” és una provocació perquè els estudiants es descarreguessin l’article. Ja veus com ens les hem d’empescar els professors per captar l’interès dels alumnes!. Ei, però si l’entrevista me la fas novament d’aquí a un any, potser ja serà així, i no pas una exageració, perquè com saben tots els FIBERS, tot va molt de pressa en el món de la informàtica i m’atreveixo a dir que la computació distribuïda a gran escala serà el següent pas en l’entrenament dels models d’IA.

L’ètica és un dels principal reptes als que s’afronta la tecnologia actual?

Certament, qualsevol avenç tecnològic que pot beneficiar a la humanitat, pot fer-se’n un ús indegut i perjudicar-la. Per exemple, en general es considera un gran avenç l’ús actual de la intel·ligència artificial (IA) en els robots que acompanyen ja als cirurgians i d’aquesta manera millorar la precisió en delicades operacions quirúrgiques. Però alhora, el camp de la intel·ligència artificial ha evolucionat de manera extraordinària en l’àmbit militar; és cada vegada més freqüent l’ús de vehicles no tripulats i altres robots en operacions militars. En aquesta línia, el desenvolupament de sistemes d’armes autònoms ha obert — com no podia ser de cap altra manera— un fort debat per les seves implicacions ètiques i legals. Però inclús en tasques pròximes al nostre dia a dia professional, com el de filtrar currículums en la contractació de personal de la nostra empresa o calcular la solvència creditícia de les persones en la nostra entitat bancària, poden usar IA per millorar els processos. I tots hem llegit que aquests processos poden discriminar o perjudicar per biaixos dels algorismes que s’usen.

Tractar de mitigar-ho és complicat: fa falta estudiar molt bé tot el procés de creació de l’algorisme, la base de dades amb la qual s’ha entrenat, passant per la manera d’implementar-ho, etc. Sens dubte un procés complex i costós, però que s’ha de fer. Bé, amb aquests tres exemples força diferents volia mostrar-te la magnitud del problema i que realment urgeix el debat ètic que se’n deriva, perquè la IA ja ha penetrat — i més que ho farà— de manera sigil.losa en la nostra societat.

“Urgeix el debat ètic perquè la IA ja ha penetrat — i més que ho farà— de manera sigil.losa en la nostra societat.”

Per tant, amb el què dius, s’hauria de limitar l’ús de la intel·ligència artificial?

Cert, hom es podria preguntar per què hauríem de triar obrir la capsa de Pandora pel que fa a continuar investigant i desenvolupant la intel·ligència artificial.

La resposta és que tenint en compte els problemes que ens trobem sobre la taula, com a humanitat no ens podem permetre el luxe de deixar la intel·ligència artificial desada al calaix. Hem de ser conscients que la nostra civilització és el resultat d’aplicar la intel·ligència humana, i en aquest moment tenir accés a una intel·ligència molt major, gràcies a una amplificació de l’intel·lecte i la creativitat humana fruit de l’ús de la intel·ligència artificial, pot ser una oportunitat per abordar els grans reptes als quals ens enfrontem els humans.

Per tant, si no podem prescindir de la intel·ligència artificial perquè ens ajudi a solucionar alguns dels reptes tan importants de la humanitat, com podem evitar els riscos que comporta el seu ús actual i futur? Aquí hi juga un paper clau el marc regulador, per ajudar a posar regles del joc. A ningú li agrada ser regulat, però tot (automòbils, avions, menjar, medicines, etc.) que és un potencial, però alhora un perill per a la societat, està regulat. Jo crec que les aplicacions específiques de la intel·ligència artificial han de ser també regulades i, en alguns casos, prohibides a mesura que la IA continua avançant i esdevenint més omnipresent. Ara bé, és fàcil dir-ho; això no obstant, difícil fer-ho, en soc conscient! Estic reflexionar-hi una mica per poder expressar-ho en un llibre divulgatiu sobre la IA que estic intentant escriure.

La intel·ligència artificial està traient els humans de l’equació? Els algorismes substitueixen les neurones humanes?

I aquesta pregunta?, com se t’ha acudit?, ja veig que algú t’ha filtrat el títol del llibre que estic escrivint! Tu tens bons contactes! Bé, el què em dius és una manera de descriure el què al meu entendre està succeint. No hi ha dubte que estem immersos en una revolució tecnològica liderada per la IA que està canviant el món en què vivim, a una velocitat que mai abans hem experimentat els éssers humans, envoltant-nos de màquines governades per algorismes que les fan cada vegada més “intel·ligents”. Ara bé, al mateix temps no hi ha un consens en la societat sobre on ens portarà aquesta revolució, amb una divisió d’opinió molt polaritzada (com succeeix últimament en gairebé tot).

“No hi ha dubte que estem immersos en una revolució tecnològica liderada per la IA que està canviant el món en què vivim, a una velocitat que mai abans hem experimentat els éssers humans.”

D’una banda, hi ha qui creu que la IA és una alidada que podrà aportar solucions als grans reptes que se li estan presentant —i presentaran— a la nostra societat. D’altra banda, hi ha la creença totalment oposada, que la IA és una enemiga de la humanitat, potser per la influència que ha tingut la ciència-ficció fent l’efecte als lectors i espectadors que les màquines conscients són possibles, i són una cosa a témer. Segurament un dels motius principals d’aquesta divisió d’opinions és la confusió sobre què s’entén per intel·ligència artificial, sovint perquè posem en el mateix sac aquella IA que ja ens envolta en el nostre dia a dia i aquella que pretén funcionar com una ment humana o fins i tot amb aquella que pretén superar el nostre cervell amb un cert aire de distòpica. Sincerament, per a aquesta darrera IA ens calen uns quants avenços disruptius, i va per llarg—crec jo—.

Ara bé, tot va molt de pressa com ja hem dit abans, i posem com a exemple jugar a escacs, que al principi de la informàtica es veia el joc com una prova per mesurar la capacitat de les màquines governades per algorismes. Quan estudiàvem informàtica molts dels FIBERS —els més grandets— que llegeixen aquestes línies, els programes aconseguien jugar a escacs, i guanyar només si l’oponent no era un mestre dels escacs. Però va trigar poc que això canviés i tots recordem quan la màquina Deep Blue va guanyar al campió mundial d’escacs Gary Kasparov amb un algoritme programat per informàtics d’IBM on l’algorisme s’inspirava en jugades de grans mestres d’escacs. Però és que ara ja tenim algorismes que aprenen sols — no necessita ni l’ajuda d’un programador humà ni el coneixement de grans escaquistes— com és el cas de l’algorisme AlphaZero de DeepMind, que aprèn a jugar a partir simplement de conèixer les regles del joc — i convertir-se en el millor jugador del món—.

Durant el 2021 es va anunciar un projecte al BSC de la UE finançat amb 60 milions d’euros per construir el primer hub de computació quàntica del sud d’Europa, de què tractarà, què ofereix?

Doncs per al BSC és un projecte molt estratègic per al futur, ja que s’espera que culmini en la construcció i instal·lació a Barcelona del primer computador quàntic del sud d’Europa. És un projecte de recerca complex i ambiciós, en el que hi participen més de 20 universitats i centres de recerca d’arreu d’Espanya amb l’objectiu afegit de ser l’embrió d’un ecosistema espanyol de computació quàntica, que com bé sabeu és una tecnologia en la qual hi ha moltes esperances posades i s’hi ha d’estar si es vol ser un centre de recerca punter.

“La computació quàntica és un paradigma de computació diferent del que teníem fins ara, que es basa en l’ús de cubits, una especial combinació d’uns i zeros.”

Els bits de la computació clàssica poden estar en 1 o en 0 — com ens varen ensenyar a la FIB—, però només un estat alhora, mentre que el cubits pot tenir els dos estats simultàniament.

Els investigadors d’aquesta àrea esperen que amb aquest nou enfocament de la computació es puguin començar a explorar alguns problemes que mai podrem resoldre amb la computació clàssica. Però francament, aquest nou paradigma de computació ja se m’escapa. Jo us proposo que, si en voleu saber més del tema, cerqueu en xarxes intervencions de la doctora en computació quàntica Alba Cervera del BSC que explica fantàsticament bé els temes relacionats amb la computació quàntica.