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Computación más eficiente para ayudar al ‘ingeniero aumentado’

El investigador Diego Lugones trabaja, desde los Nokia Bell Labs, en dotar de inteligencia a los sistemas de gran escala con lo último en redes neuronales

10 JUN. 2020
9 minutos
Future X Lab del Nokia Bell Labs.
Future X Lab del Nokia Bell Labs.

Diego Lugones nació en Argentina, aunque no duda al afirmar que el "mérito" de su carrera profesional es de España. Cuando a los 13 años arregló la ventanilla del coche de su padre, su orientación técnica se hizo evidente. "Me gustaba destruir y reparar cosas", recuerda a INNOVADORES. Hoy se dedica a idear el futuro de la computación desde el lugar donde se inventó el transistor o el láser, los Bell Labs (ahora de Nokia). Tras finalizar la carrera de Ingeniería Electrónica en la Universidad Nacional de La Plata, empezó a buscar oportunidades fuera de su país. "Construí un robot y me di cuenta de que también me gustaba el software y la computación", comenta. Poco después consiguió una beca en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), donde comenzó "una de las mejores experiencias profesionales" de su vida. 

El ingeniero de los Nokia Bell Labs Diego Lugones.

Llegó al departamento de Arquitectura de Computadores y Sistemas Operativos. "Es un campo más sofisticado de la computación, centrado en construir supercomputadores, como el MareNostrum, con capacidad de cómputo muy alta y dirigidos a resolver problemas que los ordenadores normales no pueden solucionar", explica. Dentro de este entorno, Lugones se dedicó a mejorar la eficiencia de la comunicación entre computadores conectados a través de una red. Son las llamadas aplicaciones paralelas, donde una serie de ordenadores trabaja en paralelo para una tarea específica, por ejemplo, el cálculo de genoma. 

Durante cuatro años, el ingeniero combinó esta actividad con su doctorado, unas prácticas en HP Labs y la docencia en la UAB. "Me permitió pasar tiempo en una empresa y entender cómo se puede aplicar la investigación en entornos que necesitan ganar dinero; además de aprender a comunicarlo a los alumnos", indica. Por eso tuvo claro que su siguiente paso profesional tenía que enfocarse en investigación aplicada a la industria. Así llegó al laboratorio de IBM en Irlanda. "Cuando uno trabaja en tecnología, persigue la tecnología", admite.

En esta multinacional investigó en redes, pero no de supercomputadores, sino de centros de datos. El objetivo era crear una red con un menor coste, pero que mantuviese las prestaciones. La propuesta de Lugones fue recuperar una "vieja idea" de los años 70 y adaptarla a este objetivo. "Necesitaba crear una red que conectase nodos a través de enlaces para que todos los componentes estuviesen lo más cerca posible entre sí y que se comunicasen rápidamente entre ellos". Porque cuanto más lejos se encuentren, más crecen los costes. "Hay una configuración que es óptima y esa es la de Red de Bruijn, un concepto teórico que nadie estaba usando", comenta. 

El resultado fue una red perfecta para el procesamiento de grandes volúmenes de datos utilizando algoritmos de map reduce. Tanto fue así que el ingeniero recibió el Best Paper Award en Computer Frontiers en 2012. Sentó una base y, depués, otros investigadores generalizaron su trabajo y lo hicieron más usable.

"Ya me sentía listo para dar otro paso", confiesa. "Quería aumentar el impacto de mi investigación y, para eso, necesitaba un equipo más grande; además de ir a un lugar con la mezcla perfecta entre la industria y la academia". Ese sitio resultó ser un laboratorio con 90 años de historia, nueve premios Nobel y 18 centros de investigación básica y aplicada repartidos por Europa, Asia y América: los Nokia Bell Labs. Casualidad, uno de ellos está en Irlanda. Ejerció como investigador durante tres años y, en 2016, le nombraron responsable de Sistemas de software y plataformas de aplicación. 

"A la hora de buscar los proyectos, siempre intento entender y anticiparme a las tendencias y nuevos paradigmas que va a haber en cinco a 10 años", afirma. Por ejemplo, creando herramientas que permitan ‘aumentar’ al ingeniero (aumented engineer). "Se necesitan sistemas más grandes y complejos, que permitan crear más aplicaciones", dice. Estas soluciones se alojan en la nube -en el conjunto de esos centros de datos-, que cada vez debe ser más automática e inteligente. Hasta ahora la automatización estaba más o menos resuelta, pero en el futuro el software será más inteligente y la ejecución también tiene que serlo. 

Para conseguirlo, su equipo aplica inteligencia artificial en la operación, ejecución y distribución de las aplicaciones. "Estamos trayendo muchos conceptos de machine learning como el procesamiento lenguaje natural (NLP) o las redes neuronales en el contexto de los sistemas de cómputo, creando soluciones para, por ejemplo, detectar o predecir errores", explica. Estos sistemas de gran escala se implementan en plataformas que se ejecutan en la red (corren en el centro de datos) o en las propias aplicaciones (funcionan en el dispositivo). Se trata de sustituir el enfoque clásico por otro "más práctico y orientado a datos". 

Lugones también está a la vanguardia del edge computing. Aprovechando las nuevas tecnologías que permiten una latencia muy imperceptible, como el 5G, es posible distribuir el sistema centralizado de cómputo geográficamente el edge (es decir, en el borde entre la red y el usuario). Así es posible habilitar realidad virtual o aumentada en tiempo real.

En el ámbito del edge computing, el equipo de Lugones ha llevado a cabo una investigación enfocada a la distribución de la computación para el procesamiento de vídeo de misión crítica. "Por ejemplo, en vigilancia, los algoritmos deben detectar el peligro cuanto antes". Su trabajo es que este sistema distribuido, que combina una nube central con el ‘edge’, responda con rapidez y sin fallos.