Entrevista a Antonio González, investigador especializado en Arquitectura de Computadores y catedrático de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

“La computación cognitiva va a desempeñar un papel clave en temas de movilidad”

“Uno de los principales retos en el área de la arquitectura de sistemas de computación va a ser la mejora de su eficiencia energética”

“Los proyectos europeos son una excelente vía de colaboración entre los grupos de investigación y las pymes”

Las publicaciones científicas de Antonio González tienen uno de los índices de impacto más altos del mundo, y ha registrado un total de 53 patentes a lo largo de su carrera investigadora. Ha recibido premios como el Rey Jaime I de Nuevas Tecnologías o el ICREA Academia, entre otros. Es el fundador y director del grupo ARCO (ARchitectures and COmpilers) desde donde colabora con numerosas empresas en proyectos de innovación de alto valor añadido.

¿Recuerda cuándo y dónde vio el primer ordenador?

Cuando vine a estudiar la carrera a la UPC. Soy de un pequeño pueblo de la provincia de Teruel, Valjunquera. Llegué a la UPC a comienzos de los 80 para cursar la Licenciatura de Informática, gracias a un folleto que llegó a mis manos cuando hacía COU en el instituto de Alcañiz y que me hizo abandonar el proyecto de estudiar Matemáticas. El primero ordenador que vi fue en la facultad, tenía un procesador Intel 8080, y el primer lenguaje con el que empecé a programar era Pascal.

Fundó y dirige el grupo de investigación ARCO ¿A qué se dedican?

El área en la que se centra nuestro trabajo es la arquitectura de computadores, que consiste en el diseño de sistemas de computación a nivel de bloques, y especialmente cómo diseñar los microprocesadores. Somos unas 20 personas en el grupo, la mayoría ingenieros, masters y doctores en informática, especializados a la arquitectura de computadores, algunos también especializados en la parte de circuitos, compiladores y lenguajes de programación. Tenemos investigadores senior, pero también otros que están en formación.

¿Qué tipo de relación tienen con las empresas?

Importante y continua. Siempre hemos tenido claro que en esta área de la investigación es muy importante tener relación con las empresas, para conocer mejor los retos y oportunidades del futuro, complementar nuestra formación, y conseguir recursos para nuestra investigación. Las empresas más afines a nuestro trabajo son los diseñadores y fabricantes de microprocesadores, que son compañías muy grandes debido al enorme coste de diseño y fabricación de estos sistemas. Hemos colaborado con multitud de empresas como HP, IBM, STMicroelectronics, Analog Devices, pero nuestro principal colaborador ha sido sin lugar a dudas la empresa Intel, líder mundial en fabricación de microprocesadores, con la que pusimos en marcha en 2002 un centro de investigación en Barcelona con alrededor de 50 investigadores.

¿La carrera por conseguir circuitos más pequeños ha llegado a su fin?

Hemos sido muy afortunados, porque quienes se dedican al desarrollo de nuevas tecnologías de fabricación de circuitos integrados han conseguido que cada dos años estrenáramos una nueva tecnología con transistores que ocupan mitad de área, más rápidos y con un consumo menor de energía que los anteriores. Es lo que se conoce como la Ley de Moore. Desde hace unos cinco años esa curva de desarrollo se ha empezado a aplanar, y está en vías de estancarse o de crecer muy despacio. No obstante, la tecnología de fabricación de circuitos integrados seguirá mejorando en otros aspectos tales como la integración en 3D, pero sin lugar a dudas el papel de la arquitectura va a adquirir una especial relevancia para seguir innovando. Uno de los principales retos en el área de arquitectura de sistemas de computación va a ser la mejora de su eficiencia energética.

¿Ese es el tipo de investigaciones que llevan a cabo en ARCO?

Así es. Estamos trabajando en el estudio de arquitecturas especializadas en determinados tipos de aplicaciones que creemos que van a tener una especial relevancia. Por ejemplo, las que se usan en aplicaciones gráficas, las GPUs, que son procesadores especializados en aplicaciones que hacen un uso intenso de animaciones gráficas, como son los simuladores de sistemas en movimiento o los juegos de entretenimiento entre otras muchas. También investigamos en lo que se llama computación cognitiva, que son sistemas especializados en tareas que emulan las funciones cognitivas humanas. La capacidad de adopción de este tipo de tecnologías es muy alta. Trabajamos para que los ordenadores procesen órdenes de voz y en general puedan comunicarse con nuestro lenguaje ordinario, que puedan visualizar lo que hay a su alrededor, entender lo que pasa y tomar decisiones. Esto tiene una aplicación directa, por ejemplo, en temas de movilidad.

¿Y cómo se aplica esa computación cognitiva a la movilidad?

La computación cognitiva va a desempeñar un papel clave en muchos aspectos relacionados con la movilidad. Una de las principales áreas de aplicación serán los vehículos autónomos. La computación cognitiva no solo nos va a liberar de la tarea de conducir, sino que va a proporcionarnos vehículos más seguros (reduciendo los accidentes), más confortables (permitiendo dedicarnos a otras labores), y agradables (proporcionándonos nuevos servicios de entretenimiento) para nuestros desplazamientos. Cuando estos sistemas estén al alcance de la mayoría de la población, va a cambiar drásticamente la movilidad: la forma en la que van a circular los vehículos, el papel de los ocupantes, la gestión del tráfico en las ciudades… El impacto va a ser enorme.

¿Alguna otra aplicación estrella?

Los asistentes virtuales. Estos serán dispositivos capaces de analizar y entender el entorno en el que estén destinados a operar, y tendrán la capacidad de realizar tareas de nuestro interés de forma autónoma o darnos apoyo en otras. Por ejemplo, podremos tener un dispositivo que nos acompañe a las reuniones de trabajo, reconozca a los asistentes, resuma los principales puntos de la reunión, las reacciones de los participantes, y gestione nuestra agenda en función de lo que se haya debatido y acordado. Pero para eso necesitamos avances importantes en el área de la computación cognitiva. Otro campo de gran relevancia es el de la salud. La computación cognitiva va a permitir mejorar el diagnóstico médico, desarrollar tratamientos personalizados y por lo tanto más efectivos y menos invasivos, y mejorar el tratamiento de enfermedades raras.

Algunas de esas aplicaciones abren debates éticos ¿Cómo los resuelven?

Es un aspecto muy importante, aunque lo cierto es que afecta más a los diseñadores de las aplicaciones que a los de la arquitectura. Pero somos conscientes de que existe ese debate sobre la autonomía de las máquinas con capacidad de decidir y participamos de él cuando se nos requiere.

¿Este tipo de investigaciones solo está al alcance de grandes empresas?

No, pueden acceder también las pymes, sobre todo en los sistemas especializados. Ahí se abre un gran abanico de posibilidades para sectores muy concretos. Por ejemplo, los sistemas de vigilancia, control de accesos, robots domésticos, … van a experimentar un crecimiento vertiginoso, y van a tener un impacto enorme especialmente en el entorno del hogar. Estos sistemas requieren de sofisticadas funciones cognitivas. Fabricar chips es muy caro, pero una pequeña empresa puede dedicarse al diseño y externalizar la fabricación. Y además tenemos los sistemas basados en FPGAs, que son chips reprogramables a los que puedes aplicar tu diseño, y eso está al alcance de las pymes.

¿Y de qué forma pueden las empresas afrontar proyectos de innovación si no cuentan con departamentos para ello?

Colaborando con grupos de investigación como el nuestro, mediante acuerdos bilaterales de trabajo. Los proyectos europeos son otra excelente vía de colaboración entre los grupos de investigación y las pymes. En ARCO tenemos experiencias de este tipo en el Programa Horizonte 2020 y sus predecesores, que fomentan la colaboración de grupos académicos y grupos industriales que tengan la capacidad de explotar los resultados de la investigación para innovar en sus productos.

El European Research Council ha financiado su proyecto de investigación CoCoUnit con 2.5 millones de euros y un plazo de cinco años ¿En qué consiste?

El objetivo es desarrollar nuevos sistemas de computación que tengan capacidades cognitivas. Estos sistemas van a tener una amplia adopción en un sinfín de entornos como por ejemplo en las actividades laborales, la sanidad, el transporte, y el ocio. Lo que queremos es diseñar sistemas optimizados para este tipo de funciones, inspirándonos en cómo funciona el cerebro humano, y empleando mucho menos tiempo y energía que los procesadores que se usan ahora para esto. Las aplicaciones prácticas van desde el reconocimiento de objetos, traducción, reconocimiento de voz… en tiempo real y con un consumo de energía mínimo, que es fundamental para equipos pequeños, como los teléfonos móviles. Nos inspiramos en cómo funciona el cerebro porque es un sistema cuya eficiencia energética es remarcable y muy superior a la de los computadores actuales para este tipo de funciones, para así diseñar nuevas arquitecturas que sean a la vez muy potentes y eficientes. Y eso nos obliga a repensar no solo las arquitecturas, sino también la programación. En lugar de usar paradigmas de programación que deben detallar todos los pasos a realizar para resolver un problema, investigamos en sistemas que aprenden por sí mismos, al igual que el cerebro humano. El gran reto es conseguir que estos sistemas puedan realizar estas funciones cognitivas con igual o mejor precisión que las personas, pero con un consumo de energía órdenes de magnitud inferior al de los actuales computadores.

¿En qué otros temas están trabajando?

Otra área a la que dedicamos especial atención son los procesadores gráficos, y más concretamente el diseño de la arquitectura de este tipo de procesadores. La tendencia actual, y que va a ir en aumento en el futuro, es interactuar con los ordenadores mediante interfaces gráficas, imágenes, elementos audiovisuales… En esta área hemos hecho contribuciones importantes especialmente en el diseño de GPUs para sistemas móviles, donde el consumo de energía es el principal parámetro a optimizar, pero sin renunciar a las altas prestaciones, ya que la demanda por aplicaciones gráficas animadas con un mayor realismo no deja de crecer, y seguimos trabajando en como mejorar este tipo de sistemas.

Visitas totales: 1 Visitas hoy:

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *