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SIATDECO: Sistema de Información para la Ayuda a la Toma de Decisiones en Energías Ecológicas

Investigadores: 
Descripción: 

Quizás las fuentes de energía ecológicas más representativas son la hidráulica, la solar, la eólica y la biomasa. Todas ellas están ofreciendo muy buenos resultados en cuanto a su productividad y, aunque algunas encuentran una cierta contestación popular en relación a su impacto medioambiental y estético, representan, sin lugar a dudas, la mejor alternativa a las energías tradicionales.

Las energías ecológicas tienen en común una característica fundamental que es su dependencia directa de las condiciones climáticas. Por ello es importante analizar con mucho detalle los puntos de ubicación de las plantas productoras de cada una de estas energías. Sin embargo, nos enfrentamos en los últimos años a otra realidad que es el denominado cambio climático que parece que es reconocido como el causante de las variaciones que se producen en las previsiones climáticas que estamos experimentando.

Tendremos, por tanto, una serie de modelos climáticos y su correlación con las energías renovables que serán procesados en el supercomputador LUSITANIA que permitirá disponer de un sistema de información para la toma de decisiones donde se consideren las predicciones a corto, medio y largo plazo, no sólo para analizar y predecir productividades, sino para poder detectar carencias, necesidades y otros factores que puedan ser útiles para la planificación de inversiones, de infraestructuras y de actividades logísticas.

La implementación del proyecto será de interés y utilidad para el sector productivo y también para los responsables de la toma de decisiones de administraciones públicas que necesitan un buen número de indicadores que SIATDECO les puede aportar.

Objetivos: 
  • Realizar simulaciones de diversos modelos climáticos a 2, 5, 10, 20 y 30 años vista, y estudiar las correlaciones existentes entre los diversos factores climáticos (sol, viento y lluvias, principalmente) y la productividad energética ecológica en la Euroregión EUROACE, correlacionando variables que permitan la toma de decisiones en diversos ámbitos.
  • Inventariar las plantas y fuentes de energía ecológica existentes en la actualidad en la Eurorregión EUROACE.
  • Definir y detectar las variables a analizar en el modelo climático.
  • Obtención de un modelo climático piloto en la zona transfronteriza de La Raya. Se recurrirá a datos climáticos de carácter histórico y se captarán nuevos datos durante el ciclo de vida del proyecto, en diferentes estaciones meteorológicas de la zona (principalmente de La Raya) donde se propone aplicar el proyecto. Debido a la complejidad de desarrollar un modelo climático específico, se utiliza el modelo PROMES, desarrollado por el Grupo de Modelización para el Medio Ambiente y el Clima de la Universidad de Castilla la Mancha.
  • Captación de datos climatológicos en la zona de la Raya durante el ciclo de vida del proyecto y contrastarlos con datos históricos de clima y de calas de corcho para poder correlacionar variables que puedan resultar de interés para la toma de decisiones en función de las previsiones proporcionadas por el modelo climático.
  • Implementar un SIATD (Sistema de Información para la Ayuda a la Toma de Decisiones) para ser usado en el contexto de las energías ecológicas.
Metodología: 

En primer lugar, se recaba toda la información relativa a los distintos tipos de energía y aspectos a tener en cuenta a la hora de determinar la ubicación de la instalación de una planta de energías renovables. Una vez que el sistema disponga de toda la información, se procede a realizar una evaluación en etapas mediante la superposición de mapas sobre un Sistema de Información Geográfica. Cada uno de estos mapas representa la información relativa a un dato: clima, altitud, pendiente, recursos hídricos, núcleos de población, etc.

Tras valorar toda esta información, SIATDECO proporciona la información resultante sobre la idoneidad de la zona de estudio. Si la zona elegida no fuera viable, SIATDECO aporta alternativas, incluyendo la solución óptima.

Objetivos alcanzados: 
  • Inventario de plantas y fuentes de energía ecológica existentes en la actualidad en la Eurorregión EUROACE. El objeto del inventario es localizar geográficamente y caracterizar las plantas generadoras de energía eléctrica, conectadas ya a la red o en construcción, existentes en la regiones Centro y Alentejo en Portugal, y en la región de Extremadura en España. El inventario servirá de apoyo al sistema de ayuda a la toma de decisiones para determinar el potencial de generación eléctrica de plantas productoras de energía renovable en función de su ubicación. Según el trabajo realizado, las 242 plantas de este tipo que funcionan en Extremadura disponen de una potencia total instalada de 3.110,8 megavatios.
  • Definición de las variables a analizar en el modelo climático. Entre las variables analizadas se encuentran la temperatura media mensual, la precipitación media mensual, la velocidad media del viento, etc. Se ha elaborado un informe donde se recogen todas estas variables. Recopilación de datos climáticos históricos de las estaciones meteorológicas de la AEMET de Extremadura y de datos de calas de corcho para proceder a su correlación.
Fuentes de financiación: 
  • El proyecto está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través del Programa Operativo de Cooperación Transfronteriza España-Portugal (POCTEP) 2007-2013.

ENGAGE: Banda ancha de alta velocidad en zonas rurales

Descripción: 

La Estrategia Europa 2020 resaltó el objetivo de llevar banda ancha básica a todos los europeos para el año 2013 y pretende garantizar que, en 2020, todos los europeos tengan acceso a Internet a mucha mayor velocidad, por encima de 30 Mbps y que el 50% o más de los hogares europeos tenga una suscripción a conexiones de Internet por encima de 100 Mbps.

Construir una red de banda ancha de alta velocidad, optimizando costes en las zonas rurales es sin duda una actividad compleja:

  • Las tecnologías evolucionan muy rápidamente y regiones de toda Europa a menudo carecen de conocimientos técnicos para comprender estas evoluciones y tomar las decisiones oportunas.
  • Las inversiones que se deben realizar son realmente importantes y muchos de los Estados Miembros y sus Regiones se enfrentan ahora mismo al problema de despliegues de la infraestructura digital de alta velocidad para los próximos 50 años.

Algunas soluciones para financiar estas inversiones pueden encontrarse precisamente en las zonas urbanas a través de los operadores del mercado. Es más difícil en las zonas rurales, donde la baja densidad de población disminuye las tasas de rentabilidad de estas inversiones. La situación es aún más compleja en el contexto actual de crisis económica con presupuestos de inversión pública muchos más bajos. Ahora más que nunca, debe existir una mayor cooperación entre las regiones para compartir conocimientos, ideas, innovación y creatividad.

El proyecto Engage es un Interreg IVC en el que participan 12 socios de 10 países de la Europa de los 27, entre ellos Francia, Alemania, Irlanda, Reino Unido, Rumanía, Eslovenia, Finlandia, Polonia, España y Portugal.

Objetivos: 
  • Ayudar a las regiones rurales en toda Europa a comprender mejor y abordar la cuestión de "cómo construir una red de banda ancha de alta velocidad (HSB) a coste eficiente en las zonas rurales" con el fin de asegurar que se cumplen los requisitos para el mantenimiento o incluso fortalecimiento de las poblaciones locales y las actividades económicas.
    • Compartir conocimientos y desarrollar políticas públicas de carácter regional/local más activas para infraestructuras HSB y servicios añadidos y promover la auténtica cooperación interregional.
    • Adaptar y optimizar las políticas públicas locales a corto y medio plazo con las soluciones técnicas y económicas pertinentes en términos de HSB.
    • Involucrar a todo aquel que participe en la toma de decisiones, así como a promotores de proyectos potenciales en la definición de un plan de implementación considerando como un plan consensuado y un mapa de ruta realista para los próximos 2 a 5 años.
    • Difundir ampliamente los resultados en el territorio de cada socio y a la comunidad de potenciales usuarios de los resultados, ofreciendo particularmente una red sostenible de expertos en HSB.
Metodología: 
  • Identificación inicial de buenas prácticas.
  • Mejorar el conocimiento de las buenas prácticas a través de talleres temáticos interregionales, visitas de estudio e intercambios de personal.
  • Compromiso de los responsables políticos regionales para aplicar las recomendaciones del proyecto.
  • Difusión de los resultados a través de una red sostenible de expertos en HSB.

Supercomputing electromagnetics for plasmonic nanostructures. Application to optical nanoantennas and metamaterials

Investigadores: 
Descripción: 

The unprecedented ability of nano metallic (that is plasmonic) structures to concentrate light into deep-subwavelength volumes has propelled their use in a vast array of nanophotonic technologies and research endeavors. The field of plasmonics has grown dramatically over the past decade and still continues growing towards new directions that are continuously emerging. With the ability to produce highly confined optical fields, the conventional rules for light-matter interactions need to be re-examined,and researchers are venturing into new formulations. We are presenting a project, with the primary objective of extending the scope of applications of exact integral-equation (IE) method of moments (MoM) formulations to the electromagnetic analysis of plasmonic nanostructures and artificial materials(metamaterials) in visible and near-infrared frequency bands.

This new project can be seen as the natural continuation of the previous one in which the most efficient algorithms have been successfully combined with smart parallelizing strategies, resulting in highly efficient and scalable EM codes, having achieved the World Record in computational electromagnetics for several times. Now we confront a new challenge: to extend the use of exact MoM solutions to nanoscience and nanotechnology fields. So we must reformulate the integral equations in order to model plasmonic effects associated with resonant collective oscillations which appear in metals at optical frequencies. This basic objective will enable later application objectives, namely to go deep into the accurate design of optical nanoscale antennas and artificial materials and their applications. Optical antennas will allow the nanoscale control of the direction of photon emission, which will enhance many sensing and detection applications in the optical domain, such as nano-optical microscopy, spectroscopy and light emitting devices, including single-photon sources. Regarding the artificial materials, by removing conventional constraints on realizable properties, attainable in naturally occurring materials, the metamaterial concept enables the possibility of creating artificial media with unusual electromagnetic/optical properties, such as negative index of refraction, plasmonic behavior, etc.; which enables a wide range of applications in the fields of electromagnetic and optical technologies.

We know that the objectives proposed in this project are in the leading edge frontier of science, but the experience in previous projects together with our solid background in electromagnetism constitute the best guarantees for the successful overcoming of the tasks involved in this new challenge, mainly taking into account that they are firmly grounded in classical electrodynamics.

Objetivos: 
  • Supercomputing electromagnetic tools for plasmonic materials and metamaterials: The first objective is to extend the scope of applications of the SIE-MoM formulations and latest breakthroughs in fast and parallel integral-equation algorithms to the electromagnetic analysis of plasmonic nanostructures and artificial materials in visible and near-infrared frequency bands. This main objective is divided in the following partial objectives:
    • SIE-MoM formulations for plasmonic materials and metamaterials: The basic SIE-MoM formulations will be developed for the solution of problems with multiple plasmonic and metamaterial objects. We will focus on formulations with proved high accuracy and convergence. These formulations will be adapted and further optimized to account for the quite different and non-naturally occurring electromagnetic response of metamaterials and plasmonic media at optical frequencies.
    • Fast algorithms and parallelization in HPC computers: Efficient fast solving algorithms will be redesigned and adapted to the previous formulations by considering the unusual behavior of waves that might appear in these generalized media. The FMM and MLFMA will be chosen for shared-memory computers. For distributed and mixed memory configurations, the high scalability MLFMA-FFT will be adapted and parallelized, allowing to benefit from the availability of massively parallel supercomputers, with thousands of parallel processors and large amounts of memory.
  • Engineering nanoscience applications: The other main objective is the application of the implemented advanced techniques to the precise electromagnetic analysis of artificial materials and plasmonic nanostructures. Among the vast number of applications we will focus on those that are most promising, in the leading edge of nanoscience and nanotechnology, and where greater benefits can be taken from the proposed simulation tools. This objective is divided in two partial objectives:
    • Plasmonic nano-optical antennas: We will address the precise design of optical nanoscale antennas and array antennas for field enhancement and directional light emission. This will lead to important advances in many applications, from nano-optical microscopy and spectroscopy to quantum-computing. For example, we will attempt to demonstrate the feasibility of complete wireless nano-optical links supported by directive array nanoantennas. For the most challenging and computationally intensive tasks in the scope of this objective, we will count on the support provided by CESGA and CénitS supercomputing centers.
    • Analysis and design of metamaterials: We will apply the SIE-MoM formulations to the solution of homogenized LHM problems. We will mainly focus on control of light applications, including the accurate design of hyperlenses, as well as on the design of electromagnetic selective frequency panels. At a second stage, we will address the detailed design of the microscopic plasmonic subunits to obtain the desired effective macroscopic parameters for artificial materials. This challenging task will require the resolution of extremely large matrix systems, for which we count on the support provided by CESGA and CénitS.
Fuentes de financiación: 

Optimization of the Diffused Matrix Format for Heterogeneous Parallel Computing

Objetivos: 
  • Con este proyecto se propone la optimización de la estructura Diffused Matrix Format (DMF), diseñada por el grupo de investigación GRNPS para el almacenamiento de imágenes adquiridas por sensores a bordo de aviones y satélites.
  • Debido al gran tamaño de la información recogida por dichos sensores, dicha optimización se centrará en la indexación de la estructura mediante un árbol tipo Quad-Tree, el cual permitirá dividir la imagen en diferentes regiones (nodos DMF) acorde al número de mediciones adquiridas
  • Esta modificación de la estructura la convierte en potencial para el procesamiento paralelo heterogéneo, en donde los nodos con mayor número de mediciones pueden ser procesados por las máquinas más potentes, y viceversa.
Metodología: 

La estructura DMF se basa principalmente en la construcción de una matriz cuyas celdas son listas de unidades básicas de medición (DMR).

La idea es indexar dicha matriz, de tal manera que la nueva estructura consistirá en un árbol de tipo Quad-Tree cuyas hojas estarán constituidas por una determinada región de la imagen en formato DMF, según el número de mediciones.

Se pretende realizar algoritmos de procesamiento básicos de imágenes multiespectrales sobre la nueva estructura, de tal manera, que las unidades de procesamiento más rápidas pueden hacerse cargo de las hojas con más mediciones, y las más lentas, de las hojas con menos mediciones.

Es interesante realizar un estudio sobre el balance óptimo que permita minimizar el tiempo de ejecución teniendo en cuentas diversos parámetros, siendo los más importantes el número de nodos del árbol, el tamaño de celda de las matrices DMF, y el tiempo empleado en las comunicaciones entre las diversas unidades de procesamiento.

Objetivos alcanzados: 
  • Se han conseguido aislar las fluctuaciones de rendimiento que aparecen en los códigos multihilo en sistemas heterogéneos por medio del binding de procesos a núcleos/procesadores.
  • Mejora de la planificación por medio de reutilización de huella de memoria caché y el conocimiento explícito.
  • Parte de los resultados de la investigación se está incluyendo en la tesis doctoral de D. Alejandro Cristo García con el Dr. David Valencia Corrales como codirector de Tesis.
Publicaciones y congresos: 
  • Cristo A, Martínez P, Valencia D, Hernández LM, Pérez RM, Plaza A, Plaza J, Aguilar PL (2009). "Análisis del Funcionamiento de la Matriz Difusa para el Tratamiento de Imágenes Hiperespectrales". Globalgeo. Geomatic & Geotelematic International Show. International Geomatic Week, Barcelona (Spain).
  • Martínez P, Cristo A, Koch M, Pérez RM, Schmid T, Hernández LM (2010). "Diffused Matrix Format: A New Storage and Processing Format for Airborne Hyperspectral Sensor Images". Sensors 10: 4996-5013.
  • Cristo A, Martínez P, Pérez RM, Hernández LM, Merino J, Valencia D (2010). "Diffused Matrix Format: A New Output Format for Onboard Processing Systems". JPL/NASA HyspIRI Science Workshop - Hyperspectral Infrared Imager, Pasadena (USA).
  • Cristo A, Martínez P, Koch M, Pérez RM, Schmid T, Hernández LM (2010). "Storage of Hyperspectral Sensor Images, Sources of Error and Footprint Analysis". Recent Advances in Quantitative Remote Sensing III, Torrent (Spain).
  • Pérez RM, Cristo A, Koch M, Martínez P, Schmid T, Gualtieri AJ, Hernández LM (2010). "FLEX/Sentinel-3 Data Fusion by Using the Diffused Matrix Format (DMF)". 4th International Workshop on Remote Sensing of Vegetation, Valencia (Spain).
  • Cristo A, Martínez P, Valencia D, Pérez RM, Hernández LM (2011). "Adaptation of the Diffused Matrix Image Format to Store Simulated Data from FLEX / Sentinel-3 Future ESA Missions". 3rd International Conference on Image Processing & Communications, Bydgoszcz, Polska.
  • Hernández LM, Cristo A, Martínez P, Pérez RM (2011). "Diffused Matrix Format (DMF): A Data Structure for Airborne and Spaceborne Image Processing". ESA Advanced Training Course in Land Remote Sensing, Kraków (Polska).
Fuentes de financiación: 

CEDIN (Centro Extremeño de Diseño Industrial)

Investigadores: 
  • CETIEX (Centro Tecnológico Industrial de Extremadura)
Descripción: 

CEDIN es un proyecto de innovación tecnológica que surge tras observar las carencias de las empresas extremeñas tanto en herramientas de diseño como en medios para desarrollar nuevos productos o procesos.

La principal innovación del proyecto está en la forma en que se utilizan los servicios de diseño, ya que mediante una herramienta colaborativa online se les permite a las empresas tener un papel fundamental y más participativo en el desarrollo de sus propios diseños.

Objetivos: 
  • El proyecto CEDIN (Centro Extremeño de Diseño Industrial) nace con el objetivo de aproximar una central de diseño mediante la creación de puestos combinados de diseño remoto y la sustentación de proyectos que impulsen la creatividad y la innovación en la industria extremeña así como su implicación con la sociedad de la información, y por lo tanto, lo que se busca es un planteamiento totalmente virtual de una herramienta de diseño que esté al alcance de cualquier empresario, o profesional que lo desee, con tan sólo una conexión a esta central de diseño.
Web: 

Simulación del cómputo masivo de LSP en sistemas interdominio

Investigadores: 
Objetivos: 
  • El objetivo principal de uso de Lusitania en este proyecto es la reducción del coste temporal y de recursos de memoria requeridos por OpenSimRIPCA. OpenSimRIPCA es un simulador de redes MPLS (Multiprotocol Label Switching) con soporte para cómputo de LSP (Label Switched Paths) en entornos interdominio. Como característica adicional, OpenSimRIPCA incorpora avanzados mecanismos de colaboración ente PCE (Path Computation Elements) adyacentes cuyo rendimiento se desea evaluar.
  • En este proyecto, OpenSimRIPCA se utilizará para computar más de 30 millones de LSP interdominio sujetos a múltiples restricciones de ingeniería de tráfico sobre una topología de red Pan-Europea formada por 28 dominios MPLS interconectados y siguiendo una arquitectura PCE. Se evaluará la capacidad de los mecanismos avanzados implementados en OpenSimRIPCA para reducir el tiempo de cómputo por LSP así como el volumen global de recursos empleados para ello.
Metodología: 
  • Se realizarán pruebas de estrés del simulador OpenSimRIPCA para evaluar los mecanismos avanzados de que se ha dotado al simulador.
  • Con la hipótesis de que dichos mecanismos reducirán los tiempo de cómputo de LSP y el uso de recursos de red, se analizarán los resultados para refinar el simulador así como los mecanismos en un proceso de refinamientos sucesivos hasta llegar a conclusiones favorables.
Web: 

NANOGATHER. Análisis y diseño de nuevos sensores en nanotecnología

Investigadores: 
Objetivos: 
  • Los nanosensores basados en nanoantenas permiten superar el límite de difracción de los dispositivos ópticos tradicionales, es decir, permiten capturar o dirigir la emisión de luz con precisiones inferiores a la longitud de onda. Esto está abriendo un amplio abanico de nuevas aplicaciones, desde la fabricación de nuevos detectores con capacidad de observar objetos con precisiones por debajo de la longitud de onda de la luz hasta nuevos dispositivos de comunicaciones de gran ancho de banda y pasando por nuevos dispositivos de almacenamiento de elevada capacidad. Una de las características esenciales de las nanoantenas es la naturaleza plasmónica del comportamiento electromagnético de los metales. En el proyecto se pretende conseguir nuevos resultados y nuevas estructuras para mejorar las características de las nanoantenas.
  • Los objetivos concretos planteados son:
    • Diseño de nanoantenas formadas por nanotubos de oro y optimizadas para incrementar sus prestaciones.
    • Análisis de los efectos de las imperfecciones en las nanoantenas.
    • Estudio del comportamiento electromagnético de nanomateriales.
Metodología: 

Para el desarrollo de este proyecto se utilizarán herramientas ya testadas con éxito en LUSITANIA. El Grupo de Electromagnetismo Computacional de la Universidad de Extremadura ha desarrollado multitud de herramientas de análisis electromagnético para supercomputadores que se han comportado con éxito y han conseguido diversos logros reconocidos mundialmente.

Para adaptarse al estudio de nuevos materiales en nanotecnología el Grupo ha adaptado estas herramientas para incorporar numerosos de los comportamientos extraordinarios de los nuevos nanomateriales, entre los que está el comportamiento plasmónico de los metales a frecuencias ópticas. Se aplicarán, al contrario que lo que se viene utilizando para estudiar el comportamiento electromagnético de los nanomateriales, formulaciones basadas en ecuación integral, puesto que facilitan el análisis de los mismos con mayor precisión.

Publicaciones y congresos: 
  • J Rivero, JM Taboada, L Landesa et al, "Surface integral equation formulation for the analysis of left-handed metamaterials", Optics Express, 2010
  • JM Taboada, MG Araujo, JM Bertolo, L Landesa et al, "MLFMA-FFT parallel algorithm for the solution of large-scale problems in electromagnetics," Progress In Electromagnetics Research, 2010
  • MG Araujo, JM Taboada, F. Obelleiro, JM Bertolo, L Landesa, J Rivero et al, "Supercomputer aware aproach for the solution of challenging problems in electromagnetics", Progress In Electromagnetics Research, 2010
  • JM Taboada, L Landesa et al, "High scalability FMM-FFT electromagnetic solver for supercomputer systems", IEEE Antennas Propagat. Mag., 2009

Colaboración con el Observatorio Tecnológico UEx-HP

Descripción: 

COMPUTAEX firmó el 7 de mayo un acuerdo con la multinacional HP mediante el cual la Fundación albergará la infraestructura de productos hardware que HP aportará para llevar a cabo un Proyecto de Cloud Computing. De este modo COMPUTAEX y su centro CénitS colaboran en el desarrollo del Observatorio Tecnológico creado por la Universidad de Extremadura y Hewlett Packard para el fomento de la I+D+IT.

Objetivos: 
  • Alojar y dar cobertura a proyectos de Cloud Computing y Calidad de Software.
  • Establecer políticas que garanticen la seguridad y restricción de acceso a la información.
  • Garantizar el Acceso a las Red Científico Tecnológica de Extremadura, a la red académica y de investigación española (RedIRIS) y a las redes europeas y mundiales.
  • Transferir conocimientos y fomentar el I+D en la región.

Algoritmos paralelos heterogéneos para procesamiento de imágenes multicanal

Investigadores: 
  • David Valencia Corrales. Departamento Tecnologías de los computadores y de las comunicaciones de la Universidad de Extremadura.
Objetivos: 
  • Balanceo de carga eficiente con distribución heterogénea de datos en base a la potencia de cálculo disponible.
  • Evaluación de patrones de computación y comunicación heterogéneos y eficientes.
  • Evaluación de compiladores y librerías del sistema para mejorar el rendimiento de los algoritmos paralelos con distribución de carga dinámica.
Metodología: 
  • Utilización de librerías de paso de mensajes estándar y compiladores GNUs y propietarios para evaluar el código generado para cada nodo y su capacidad para escalar acorde al número de elementos de proceso disponibles.
  • Programación en C/C++ sin necesidades de librerías adicionales.
  • Integración con librerías matemáticas existentes en el sistema.
Objetivos alcanzados: 
  • Mejora sustancial de los tiempos de ejecución de los algoritmos paralelos de procesamiento de imágenes multicanal ejecutados.
  • Los tiempos obtenidos mejoran en todos los casos (tanto en algoritmos paralelos homogéneos como en los heterogéneos).

Evaluación de AzequiaMPI

Investigadores: 
  • Juan Carlos Díaz Martín del grupo GIM (Grupo de Ingeniería de Medios) del DISIT (Departamento de Ingeniería de Sistemas Informáticos y Telemáticos) y del DACC (Departamento de Arquitectura de Computadores y Comunicaciones) de la Universidad de Extremadura.
Objetivos: 
  • MPI es el estándar de hecho en la programación de supercomputadores. Las implementaciones actuales del estándar no consiguen escalar adecuadamente en arquitecturas basadas en clusters multicore o NUMA. Las aplicaciones deben ser construidas de forma que exploten el paralelismo en dos niveles: memoria distribuida mediante MPI, y memoria compartida mediante hilos (Open MP o Pthreads), en lo que se denomina sistema híbrido.
  • AzequiaMPI es la primera implementación completa del estándar MPI-1 basada en hilos y explota nativamente este tipo de sistemas. El objetivo fundamental del proyecto es evaluar la implementación actual en cuanto a rendimiento, escalabilidad y soporte para aplicaciones científicas. Para ello se compararán los resultados con otras implementaciones bien conocidas como MPICH2, Intel MPI o HP-MPI, y se mejorará, en lo posible, su comportamiento en grandes supercomputadores de memoria compartida.
Metodología: 

AzequiaMPI puede considerarse como una herramienta orientada a la construcción de aplicaciones distribuidas o paralelas en base a paso de mensajes, cuya evaluación y mejora será realizada en este proyecto. La evaluación consistirá en la ejecución de varias aplicaciones de medida de rendimiento (benchmarks); en el estudio de los resultados ofrecidos por ésta y otras implementaciones de paso de mensajes o PGAs; y en la aplicación de mejoras a la arquitectura objetivo y a otras más genéricas en base a la escalabilidad y los algoritmos internos de la biblioteca como, por ejemplo, las operaciones colectivas.

Objetivos alcanzados: 
  • Se ha desarrollado una nueva implementación de AzequiaMPI basada en una estructura de datos lock-free para explotar con más eficiencia las arquitecturas de memoria compartida el estándar MPI. Se está en proceso de evaluación de la implementación y contraste con el resto de implementaciones del estándar.
  • Se ha iniciado el estudio de disminución de consumo energético de las diferentas implementaciones del estándar MPI. Esperamos que las implementaciones basadas en bloqueo como AzequiaMPI mejoren las implementaciones actuales.
  • Se ha conseguido compilar y ejecutar una nueva implementación del estándar MPI-1.3 desarrollada en la Universidad de Extremadura denominada AzequiaMPI. Tiene dos modos de ejecución, una bloqueante (AzequiaMPI-BLK) y otra no bloqueante (AzequiaMPI-LFQ).
  • Se ha podido ejecutar benchmarks bien conocidos como HP-Linpack bajo la versión no bloqueante. El interés de ésta es que el procesador puede dedicarse a ejecutar otra aplicación MPI cuando la aplicación en curso está a la espera de recibir un mensaje. Otra posibilidad radica en detener el procesador para ahorrar energía.