PRESENTACIÓN DE POWERPOINTS SOBRE LOS SUPERORDENADORES Y LA NANOTECNOLOGÍA

1. LOS SUPERORDENADORES Y LA
NANOTECNOLOGÍA
TRABAJOREALIZADOPOR : Esther Roldán Macarro
Nº 12
4º Eso - D

2. INDICE
•Que son
•Para que sirven
•Que aplicaciones tienen
•Tipos
•Dondese encuentran
• Haysuperordenadores en España
• Cuálesson los más potentes
•Video
Los
superordenadores
•Que son
•Para que sirven
•Que aplicaciones tienen
•Tipos
•Dondese encuentran
•VideoLa nanotecnología

3. LOS SUPERORDENADORES

4. Que son
• Los superordenadores o supercomputadores son
ordenadores con unas características muy superiores a los
que tenemos por casa que funcionan a una gran velocidad
habitualmente medida en petaFLOPS y que se traduce
como mil billones de operaciones por cada segundo.
Pueden procesar miles de millones de datos por segundo
lo que hace que sean útiles para prácticamente todo tipo
de tareas: desde predecir un tsunami a encontrar una cura
contra el coronavirus, buscar planetas, etc.

5. PARA QUE SIRVEN
• No se utilizan para jugar en casa ni para oficinassino que tienes usos generalmente científicos. Una de sus aplicacionesmás
habituales es la meteorología con el fin de enfrentarse a todo tipo de eventos climáticos externos y “adelantarse” a lo que venga y
predecir las condiciones climáticas. Son capacesde predecirel clima futuro o por ejemplo prever los efectos de un tsunami para
evitar una catástrofeen un país o que supongan pérdidas humanas. En cuanto a física,pueden simular evoluciones estelares o
también realizanotras tareas como la reproducción de modelos aerodinámicos de los que serían aviones militares. También pueden
ser de utilidad en otros campos como la biología, la medicina, la física, astronomía, geología, zoología.
• Los superordenadores también permiten hacer que buscar fármacossea más rápidoy más sencillo en casosde emergencia como el
de la COVID en España. Graciasa la potencia de cálculo son capacesde hacer simulaciones que ayudan con cualquier investigación
de medicinas, sobre células, sobre combinaciones químicas, etc.

6. APLICACIONES
• Modelado predictivo y simulación. Entre estos modelados destacamos la previsión meteorológica numérica y la
oceanografía.
• El desarrollo industrial también reclama el uso de computadores para progresar en el diseño y automatización de
proyectos de ingeniería, la inteligencia artificial y la detección remota de los recursos terrestres. En este campo
destacamos: la inteligencia artificial y automatización (procesamiento de imágenes, reconocimiento de patrones, visión
por computador, comprensión del habla, deducción automática, robótica inteligente, sistemas expertos por computador,
ingeniería del conocimiento, etc.).
• Investigación médica: En el área médica los computadores rápidos son necesarios en tomografía asistida, diseño de
corazones artificiales, diagnóstico hepático, estimación de daños cerebrales y estudios de ingeniería genética.
• Restauración de imágenes: La restauración de imágenes elimina o minimiza algunas degradaciones en una imagen,
tales como las originadas por imperfecciones en los sensores o en la transmisión.

7. TIPOS (caracteristicas)
• Las principales son:
• Velocidad de procesamiento: miles de millones de instrucciones de coma flotante por segundo.
• Usuarios a la vez: hasta miles, en entorno de redes amplias.
• Tamaño: requieren instalaciones especiales y aire acondicionado industrial.
• Dificultadde uso: solo para especialistas.
• Clientes usuales: grandes centros de investigación.
• Penetración social:prácticamente nula.
• Impacto social: muy importante en el ámbito de la investigación,ya que provee cálculos a alta velocidad de procesamiento,
permitiendo, por ejemplo, calcular en secuencia el genoma humano, número π, desarrollar cálculos de problemas físicos dejando un
margen de error muy bajo, etc.
• Parques instalados:menos de un millar en todo el mundo.
• Hardware: Principal funcionamiento operativo

8. DONDE SE ENCUENTRAN
• Hay más de mil superordenadores por todo el mundo en una gran cantidad de países. Entre ellos, España con su MareNostrum en Barcelona.
Pero la mayoría se reparten entre China,Estados Unidos y Japón aunquetambién Francia, Alemana u Holanda tiene algunos de los más
importantes.
• Según los datos más recientes, el 45,2% de los superordenadores de los 500 mejores superordenadores del mundo. China tiene 226
dispositivos del total de los 500 más potentes de todo el planeta. Pero que tenga más ordenadores no implica que tenga más potencia. Pese a
tener más máquinas,China no es el que más potencia o petaflops tiene. Es Estados Unidos el rey en este apartado: suma 644 petaflops frente
a los 565 de los ordenadores de China pese a que los americanos cuentan con un 22,6% del totalde los supercomputadores que tenemos en
el mundo.

9. SUPERORDENADORES EN ESPAÑA
• LUSITANIA, el primer supercomputador de Extremadura
El pasado mes de diciembre se realizó el traslado del Supercomputador LUSITANIA,pasando a ubicarse definitivamente en la sede de COMPUTAEX en Cáceres. De este modo, la Fundación unifica en un único Centro de
Procesamiento de Datos toda su infraestructura, entre la que destacan los supercomputadores LUSITANIAy LUSITANIAII.
A ambos hay que añadir, además, la reciente incorporación de parte del supercomputador MareNostrum III, procedente del BSC (Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputación), gracias al
acuerdo de colaboración firmado a través de la Red Española de Supercomputación, una infraestructura distribuida reconocida como ICTS (Infraestructura Científica y Técnica Singular) que conecta los principales
supercomputadores de España, a la que CénitS pertenece desde el año 2015.
LUSITANIA, el primer supercomputador de Extremadura, inició su trayectoria a principios de 2009, año en el que se constituyó la Fundación COMPUTAEX, y desde su puesta en marcha ha proporcionado a investigadores,
innovadores y tecnólogos un recurso capaz de satisfacer requerimientos que de otra forma no sería posible atender, prestando servicios de cálculo intensivo y comunicaciones avanzadas a la comunidad
investigadora, empresas, instituciones y centros tecnológicos de Extremadura.
Desde finales de 2015, Extremadura cuenta también con el supercomputador LUSITANIA II, que incrementó de forma destacable los recursos de cómputo ofrecidos por la Fundación COMPUTAEX, alcanzando una
capacidad de cálculo de 25,05 Teraflops, y aumentando así considerablemente la potencia del primer supercomputador LUSITANIA.
De este modo, ambos supercomputadores suponen un recurso que permite acometer proyectos donde se requiera: elevada capacidad de cómputo, servicios de big data y cloud computing, virtualización de sistemas,
almacenamiento masivo,conexiones de alta velocidad, o seguridad de datos y aplicaciones críticas,entre otros servicios.

10. SUPERORDENADORES EN ESPAÑA
• MareNostrum en Barcelona
En España, puedes visitar el supercomputador MareNostrum en Barcelona, el más potentedel país que se encentra en las instalaciones del BSC-
CNS (Barcelona SupercomputingCenter) y su modelo más actual, el MareNostrum 5 se espera que entre en funcionamientoa finales de
2020 o a principios de 2021. El MareNostrum de España se utiliza para la composición atmosférica, para el Big Data, geofísica y otras muchas
tareas desde el primer modelo construido en 2004.
Una de las particularidades de este ordenador es que está localizado en una urna de cristal con un sistema contra incendios con agua
micropulverizada que no moja al entrar en contactocon las diferentes piezas pero que sí sería capaz de apagar el fuego sin provocar daños.
Además, el MareNostrum 1 se instaló en esta urna de cristal del Campus Nord de la Universidad Politécnica de Cataluña,concretamentedentro
de la capilla de la Universidad siendo el primer supercomputadorde España, pero también uno de los que tiene una ubicación más peculiar

11. LOS MAS POTENTES
1- Supercomputer Fugaku de Fujitsu
2 – Summit de IBM
3 – Sierra de IBM
4 – Sunway TaihuLight de NRCPC
5- Tianhe-2A de NUDT
6 – HPC5 de Dell
7 – Selene de Nvidia
8 – Frontera de Dell
9 – Marconi-100 de IBM
10 – Piz Daint de Cray
11-MareNostrum de Barcelona

12. VIDEO: QUE ES Y PARA QUE SIRVE UN SUPERORDENADOR

13. LA NANOTECNOLOGÍA

14. QUE ES LA NANOTECNOLOGIA
• Esta rama tecnológica manipulala estructura molecular de los materialesparacambiarsus propiedades
intrínsecasy obtener otros con aplicacionesrevolucionarias.Es el caso del grafeno —carbono modificado
másduro queel acero, másligero que el aluminioy casi transparente—o las nanopartículasque se
empleanen áreas como la electrónica, la energía, la biomedicinaola defensa.
• En 1959el premioNobel y físiconorteamericanoRichard Feynman fue el primeroen hablarde las
aplicacionesde la nanotecnología en el InstitutoTecnológico de California(Caltech). Con el siglo XXI llegó la
consolidación, la comercializacióny el apogeo de esta área que engloba otras como la microfabricación,la
químicaorgánica o la biología molecular. Solo en EstadosUnidos, por ejemplo, se invirtieronmásde
18.000 millones de dólares entre 2001 y 2013 a travésdel NNI (NationalNanotechnology Iniciative)para
convertir este sector en motor de crecimientoeconómico y competitividad.

15. PARA QUE SIRVE
• Electrónica
Los nanotubos de carbono estáncerca de sustituir alsilicio como materialpara fabricarmicrochips y dispositivos máspequeños, veloces y eficientes, así como nanocables cuánticos más ligeros, conductores y resistentes. Las propiedades del grafenolo convierten en un candidato ideal para el desarrollode pantallas
táctilesflexibles.
• Energía
Un nuevo semiconductor ideado porla Universidad de Kyotopermitefabricar paneles solaresque duplican la cantidad de luz solarconvertida en corrienteeléctrica.La nanotecnología también abarata costes, produce turbinas eólicasmás fuertesy ligeras, mejora elrendimiento de los combustibles y, gracias al
aislamientotérmicode algunos nanocomponentes, puede ahorrarenergía.
• Biomedicina
Las propiedades de algunos nanomaterialeslos hacen idóneos para mejorareldiagnóstico precoz y el tratamientodeenfermedadesneurodegenerativaso del cáncer. Son capaces de atacarlascélulas cancerígenas de forma selectiva sin dañar al restode células sanas. Algunas nanopartículas tambiénse han utilizado
para la mejora de productos farmacéuticoscomo las cremas solares.
• Medio ambiente
La purificación del airecon iones, la depuración de aguas residuales con nanoburbujas o los sistemas de nanofiltraciónpara los metalespesados son algunas de sus aplicaciones positivas para el medioambiente.También existennanocatalizadorespara que las reacciones químicas resulten máseficientes y contaminen
menos.
• Alimentación
En este campo se podrían usar nanobiosensores para detectarla presencia de patógenos en los alimentoso nanocompuestos para mejorarla producción alimentaria alaumentarla resistencia mecánica y térmica, ydisminuir la transferencia de oxígenoen los productos envasados.
• Textil
La nanotecnología posibilita el desarrollode tejidos inteligentesque ni se manchen ni se arruguen, así como de materialesmásresistentes, ligeros y duraderos para fabricarcascos de motoo equipamientodeportivo

16. QUE APLICACIONES TIENE
• Una cosmética más precisa
Gracias a la utilización de nanoparticulas en productos cosméticos con activos como el retinol o el ácido hialurónico.
• Avances en la cirugía ocular
En este campo la Nanotecnología ha desarrollado un pequeño micro robot, que, guiado magnéticamente e incrustado en el ojo,puede realizar cirugías de forma precisa.
Este micro robot también posibilita la aplicación de cantidades precisas de medicamentos, algo muy util a la hora de administrar la dosis adecuada y que aporta al especialista garantías sobre la correcta administración de sus tratamientos.
• La Nanotecnología en lucha contra el cáncer
Uno de los grandes avances de esta tecnología es en las terapias contra el cáncer. Gracias a la Nanotecnología se pueden introducir nanoparticulas que pueden atacar de forma precisa las células cancerígenas. Sin duda, la investigación en este campo puede da esperanza
y luz sobre esta enfermedad.
• Al servicio de personas diabéticas
A través de un aparato de mecanismo sencillo, similar a lo que puede ser un alcoholímetro, creado a través de Nanotecnología se podrán detectar los niveles de azúcar de la persona diabética.
• Detectar infartos gracias a la Nanotecnología
Gracias a esta aplicación, se podrían salvar vidas. Unos microchips con nanosensores que recorren el torrente sanguíneo serían los agentes encargados de detectar y avisar de los síntomas que preceden un infarto.

17. tipos
• Descendente (top-down)
Los mecanismosy las estructuras se miniaturizana escala nanométrica —con un tamañode 1 a 100 nanómetros—. Es la másfrecuente hasta la fecha, sobre todo en el ámbito
de la electrónica.
• Ascendente (bottom-up)
Se comienza con una estructura nanométrica—una molécula, por ejemplo— y medianteun proceso de montaje o auto ensambladose crea un mecanismomayorque el inicial.
• Nanotecnología seca
Sirve para fabricarestructuras en carbón, silicio, materialesinorgánicos, metalesy semiconductores que no funcionancon la humedad.
• Nanotecnología húmeda
Se basa en sistemasbiológicos presentes en un entorno acuoso —incluyendomaterialgenético, membranas,enzimasy otros componentescelulares—.

18. VIDEO

19. WEBGRAFÍA
• https://www.adslzone.net/reportajes/tecnologia/que-son-superordenadores/
• https://es.wikipedia.org/wiki/Supercomputadora
• http://www.cenits.es/noticias/02012018-lusitania-primer-supercomputador-extremadura-ya-caceres
• https://www.iberdrola.com/innovacion/aplicaciones-nanotecnologia