Software, Física… e o caso do supercomputador português Milipeia.

A Associação Ensino Livre entrevistou dois físicos proeminentes (Univ. Coimbra), aos quais agradece desde já a disponibilidade, no sentido de tentar perceber até que ponto o software livre está ou não disseminado nas suas áreas de trabalho. Uma vez que ambos fazem parte da equipa do supercomputador português Milipeia, estávamos também interessados em conhecer um pouco melhor o tipo de software que corre no mesmo. Segue-se a entrevista, que pode ser debatida no nosso fórum.


Boa tarde Doutor Pedro Alberto e Doutor Manuel Fiolhais, o nosso muito obrigado por terem encontrado um tempinho na vossa apertada agenda para uma conversa breve sobre Física, software e o supercomputador Milipeia… Segundo sei, dedicam grande parte do vosso tempo ao estudo da Física de Partículas, um dos assuntos mais complexos na Física Moderna. Gostariam de enumerar dois ou três casos em que a computação tenha contribuído de forma determinante para o avanço da Física?

A questão que se põe é mais geral: há bastantes áreas na Física em que
simplesmente não pode haver investigação sem computadores.
A simulação e análise de resultados têm de ser feitas com computadores,
e sem elas não é possível fazer certa Física e, daí claro, possibilitar
os avanços decorrentes. Um exemplo é exactamente a Física de Partículas,
em que a análise e simulação prévia de eventos é crucial no processo de
descoberta de novas partículas nos grandes aceleradores. Foi assim com a
descoberta de partículas como o Z, W, J/Psi e será assim seguramente com
as eventuais descobertas no novo LHC. Outra áreas que “não vivem” sem a
computação em larga escala são a Cromodinâmica Quântica em rede (cujos
resultados servem muitas vezes de guia para modelos que envolvem a
interacção forte, a que liga os nucleões no núcleo) e a Física das
nanopartículas, em que acoplado aos resultados experimentais se têm de
fazer simulações muito complexas para determinar a origem dos fenómenos
observados.

Várias perguntas numa só… Que papel têm tido os Físicos Teóricos a nível dos avanços na computação científica, no desenvolvimento de algoritmos inovadores, computação distribuída, supercomputadores, comparativamente com outras áreas científicas ou das tecnologias da informação?

Os Físicos não são cientistas computacionais, mas, muitas vezes, devido
à investigação particular a que estão ligados, têm de usar supercomputadores e por vezes de saber bastante sobre eles. Para resolver os seus problemas científicos, também por vezes eles têm de criar algoritmos, ou adaptar algoritmos existentes. Um dos exemplos que me vem à cabeça é o desenvolvimento de métodos de Monte-Carlo, baseados na geração de números aleatórios. Houve casos até em que foram mesmo criadas CPUs e arquitecturas específicas de computadores para resolver problemas da Cromodinâmica Quântica em rede.
No entanto, a maioria dos físicos é simplesmente um utilizador destes recursos. De qualquer forma, não é por acaso que se encontram muitos físicos (ou ex-físicos) a liderar
centros de supercomputação pelo mundo fora.

O que tem sido feito, em Coimbra em particular, para divulgar a Física através da utilização de novas tecnologias junto do público em geral? Consideram que o lançamento de software livre é essencial para o sucesso dessas inicativas? Se me permitem, dou como exemplo um caso concreto, em jeito de pergunta tendenciosa e de crítica amigável… Há muitos anos atrás existia uma suite de software de divulgação de física, julgo que publicada pelo vosso departamento (leis de Kepler, etc.), que, se não estou em erro, não era livre. Se tivesse sido libertado o código-fonte na altura, será que hoje os programas hoje estariam “vivos” e em expansão?

Continua a haver em Coimbra, em particular no Centro de Física
Computacional, um esforço de divulgação da Fisica através
das novas tecnologias (ver, por exemplo , o portal MOCHO
). Ultimamente, tem-se procurado usar outras ferramentas para o
desenvolvimento de aplicações, em particular o Flash, que embora não
sendo software livre, corre nas plataformas Linux/Unix.
É verdade que se se tivesse divulgado o código fonte, talvez os
programas de que fala tivessem sido mais desenvolvidos. Por acaso estive
envolvido num deles, feito na altura em Visual Basic. Há também sempre
as questões autorais, e realmente não conhecemos nenhum caso,
pelo menos dos programas mais conhecidos, em que programas de simulação
de Física para divulgação tivessem o seu código fonte publicado, quer cá
em Portugal quer no estrangeiro.

Em relação ao Milipeia… o supercomputador da Universidade de Coimbra, acessível a investigadores nacionais de diversas áreas. O software que sustenta o Milipeia é todo ele software livre? Por exemplo, o sistema operativo é CentOS… alguma vez consideraram a possibilidade de uma solução proprietária?

Não. Mesmo o sistema de gestão de recursos, que era da Sun Microsystems, foi substituído por uma versão livre do software PBS*, que nos era mais familiar.

Na Física Computacional, predominam soluções livres ou proprietárias, de forma geral? Isto é, a nível de alunos, da investigação, dos centros de computação, etc.?

Existem ambas as soluções, embora a nível de sistemas grandes de
computação basicamente só existam soluções livres, pelo menos para o
sistema operativo. Às vezes, para gestão do sistema ou mesmo no caso de
software aplicacional, usa-se software proprietário.

O conteúdo científico produzido em Física é sobretudo, aberto, de consulta livre, ou sobretudo fechado?

Na parte que tem a ver com as publicações em revistas internacionais, o
acesso é, em geral, condicionado à assinatura dessas revistas, embora já
haja revistas inteiramente on-line sem pagamento. Há, no entanto,
repositórios de pré-publicações que são de acesso livre.

Como já é habitual nas nossas entrevistas, e apesar de ser uma pergunta para uma discussão muito ampla e demorada, gostaríamos de saber que sugestões teriam no topo da vossa lista em termos de política tecnológica em Portugal?

Vamos referir-nos só ao caso da supercomputação. Pensamos que deveria
haver a promoção de investigação interdisciplinar em pelo menos Física,
Matemática, engenharias e Ciências da Computação,
com colaboração dos grandes fabricantes de tecnologia, para o
desenvolvimento desta área em Portugal. A supercomputação é por vezes
chamada
a “fórmula 1 da computação”, porque é aí que se desenvolvem em primeiro
lugar certas tecnologias de TI (como processadores, arquitectura de
sistemas, software de sistema, redes) que poderão mais tarde aplicadas
na computação de todos os dias. Uma maior atenção tem também de ser dada
à formação de novos especialistas nesta área essencialmente
interdisciplinar. Na Universidade de Coimbra está-se a planear novos
curso pós-graduados em que esta componente (referida mais geralmente
como computação avançada) é incluída.

Honradíssimos pela aceitação do nosso convite e pelo tempo disponibilizado, votos de muitos Teraflops pela frente.

* ver nota da wikipédia sobre a licença do PBS

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