Una nueva herramienta de computación permite poderosos análisis de datos

Una poderosa herramienta de computación permite a los científicos extraer características y modelos de una enormemente grande y compleja cantidad de datos. La herramienta – una serie de cálculos para resolver problemas conocidos como algoritmo – ha sido desarrollada por la Universidad de California, y es lo suficientemente compacta como para funcionar en ordenadores con tan solo dos gigabytes de memoria.

El equipo que desarrolló este algoritmo ya lo ha usado para probar una gran cantidad de fenómenos representados por cientos de miles de millones de puntos, incluyendo análisis y creación de imágenes de superficies de llamas; investigación de clusters y vacíos en un experimento de universo virtual; e identificar y rastrear embolsamientos de fluidos en una mezcla simulada de dos fluidos. El sistema desarrollado trabaja en una sola dimensión pero maneja datos en cualquier dimensión.

La importancia del algoritmo se debe a que los computadores usados para realizar simulaciones de fenómenos del mundo real y capturar resultados de experimentos físicos, almacenan esta información como colecciones de números. Pero ya que el tamaño de estos datos ha crecido rápidamente, manejarlos en computadores manuales es cada vez más difícil.

Desde hace 40 años ha existido una herramienta matemática para visualizar características útiles de series de datos. Esta herramienta, Morse-Smale complex, tiene como principal problema su dificultad de uso.

El nuevo algoritmo divide los datos en parcelas de células, luego analiza cada parcela separadamente usando el Morse-Smale complex. Los resultados de esta computación se funden entre sí. En cada paso, los datos no necesitan ser almacenados en la memoria y descargados, lo que reduce el poder de computación requerido en los cálculos.

El algoritmo se ha usado para simular mezclas de fluidos, consistentes en cientos de miles de millones de puntos en una cuadrícula de tres dimensiones. El experimento desafía incluso a los supercomputadores. Pese a que los cálculos necesitan muchas horas para realizarse, al final del proceso pueden extraerse imágenes que en segundos ilustran los fenómenos de interés

Fuente: Universidad de California – Davis