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Ciencia

Jupyter, una revolución para la colaboración científica

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19/07/2018
Por: Víctor Jaime Vargas Torres – Agencia de Prensa

Este proyecto informático internacional, liderado por el egresado de la UdeA Fernando Pérez Arango, sirvió como apoyo fundamental al grupo que ganó el premio Nobel de Física 2017 y ya es un sistema abierto y libre que interconecta y multiplica la producción científica a nivel mundial. El proyecto fue destacado con el premio de la ACM en Estados Unidos.

Ganadores del proyecto Jupyter durante la entrega del premio al Sistema de Software, otorgado por la ACM.

Hacía muchos años que Fernando Pérez Arango no estaba en la Universidad de Antioquia. El interés por aportar a la academia y a la ciencia lo habían distanciado, por lo menos físicamente, de su lugar de origen, de sus entrañables profesores y compañeros, y de su Alma Máter donde se graduó de físico en 1994 y máster en física en 1996. 

La tarde en la que habló con la Agencia de Prensa, había acabado de tramitar y exhibía con orgullo su carné de egresado. En la charla detalló su nutrida carrera académica, sus sensaciones frente a la Institución y, con mucha humildad, describió una idea original que, con el paso del tiempo, se convirtió en un valioso elemento de apoyo para la comunidad científica internacional.

El doctor Pérez, hoy profesor titular del Departamento de Estadística de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, EU, es el padre de un desarrollo que hoy en día recibe el nombre de Proyecto Jupyter. Cabe aclarar que eso de ser el gestor de la idea original no lo sostiene él, que se siente incapaz de lanzarse ese autoelogio y que no cesa de resaltar el esfuerzo de otras 14 personas, sus compañeros de trabajo, quienes fueron capaces de dimensionar los alcances de esa iniciativa y se propusieron a su lado nutrirla y perfeccionarla. 

El Proyecto Jupyter evolucionó a partir de algo que comenzó a desarrollar como hobby cuando era estudiante del doctorado en física de la Universidad de Colorado en Boulder, EU, y que finalmente usó para el desarrollo de sus cálculos en la tesis. 

Se trata de un sistema abierto y libre que ofrece una plataforma que permite, entre otras cosas, crear documentos interactivos que combinan programación, matemática, texto, gráficas, etc. a través de un canal que soporta cualquier lenguaje de programación. El modelo, que se ha vuelto muy popular, se logró concretar en colaboración con académicos de todo el mundo y con la participación de la industria.

Jupyter permite que muchas personas de laboratorios y lugares diferentes interactúen y trabajen al mismo tiempo en un proyecto. El logro no solo se aplica en áreas o materias como la física o la ingeniería; se han reconocido trabajos y desarrollos basados en el sistema, en áreas como la medicina –en particular las neurociencias-, el data science, la inteligencia artificial, la economía y por supuesto, la educación.

Hoy en día cuando en cualquier dominio, tanto en investigación científica como en la industria, la gente necesita analizar datos, requiere tener un sistema que permita crear un documento que podría parecer como un procesador de texto donde uno puede escribir en cualquier idioma. Eso fue lo que creamos. A la vez, en el mismo documento, se pueden hacer cálculos, generar o hacer análisis complejos de programación y construir documentos –Cuadernos de Jupyter– que pueden compartirse y formar parte de publicaciones científicas y cursos educativos. Eso ha resultado ser algo muy apropiado para las necesidades de la investigación y la industria de hoy”, aseguró Pérez, quien en 2010 pasó un período como profesor visitante de la Universidad de Antioquia dictando un curso de computación científica. 

Reconocimientos y sacudón a la ciencia

Para entender la dimensión de la idea del profesor Fernando Pérez y su grupo de trabajo solo basta dar una mirada a quienes han tomado y desarrollado la iniciativa, que actualmente se utiliza en cientos de proyectos de investigación y cursos educativos de universidades a nivel mundial. 

Proyectos científicos y académicos de alcance y reconocimiento internacional han contado con esta herramienta y la han valorado como fundamental para el alcance de sus metas. El más destacado de ellos es el proyecto Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), ganador del premio Nobel de Física en 2017, que conectó y amplió los datos de su investigación a través de la plataforma. 

“Para nosotros ha sido muy satisfactorio que el equipo que obtuvo el premio Nobel de Física por el descubrimiento de las ondas gravitacionales, una predicción que hizo Einstein con su desarrollo original de la teoría general de la relatividad en 1916, hizo todos sus análisis precisamente con esta plataforma y publicó el resultado de su trabajo para que el público lo pudiera ver en la forma de cuadernos de Jupyter, comentó el profesor Pérez.

Adicionalmente, la industria lo ha adoptado de manera muy significativa; Microsoft, Google, Amazon, IBM y otras multinacionales, tienen productos comerciales que usan la plataforma y agregan otros componentes.

Los alcances académicos, científicos, industriales y comerciales de Jupyter, llevaron a que la ACM, Association for Computing Machinery, grupo internacional de la sociedad profesional de computación del mundo, con sede en Estados Unidos, le diera al doctor Pérez y sus colaboradores el premio al Sistema de Software, como reconocimiento al desarrollo de la plataforma que ha trascendido el uso original en un contexto educativo. La distinción, entregada hace un par de semanas en San Francisco, EU, reforzó el impacto de Jupyter a nivel global y con una inyección de recursos económicos, incentivó nuevos alcances de la idea. 

El desarrollo le da, además, un sacudón a la ciencia; no solo es una herramienta de alto nivel. Jupyter tiene un contenido social que llama la atención sobre la apropiación del conocimiento

“Esto tiene alto contenido social y es el conocimiento libre, sin barreras comerciales; el carácter de este proyecto es colaborativo de miles y miles de personas que no tiene una marca. No es una empresa, no es un negocio. Cualquier persona bajo unos términos de licencia puede usarlo. Eso facilita la colaboración y es ideal para universidades que no tiene muchos recursos y no pueden comprar licencias todo el tiempo”, aseguró Jorge Eduardo Mahecha Gómez, profesor titular de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Antioquia y quien, al lado del profesor Manuel Páez Mejía, fuera uno de los mentores de Fernando Pérez en sus estudios de pregrado y maestría en la Alma Máter.

Jupyter, mucho por hacer 

En este tipo de proyectos académicos y científicos cada respuesta, cada tema que se resuelve, abre nuevos retos, nuevas posibilidades. En ese sentido el Proyecto Jupyter, antes de estar terminado, atraviesa un periodo de constante evolución. En la actualidad, el grupo trabaja con nuevos recursos en cómo desarrollar la plataforma para que grandes equipos científicos puedan trabajar juntos alrededor de datos complejos, a partir de información privada. 

“Hay equipos de investigación que necesitan analizar datos, por ejemplo información personal, información médica, que por una u otra razón sea privada. El interés es cómo desarrollar el sistema para que permita el mismo tipo de análisis fácil y fluido, pero respetando las condiciones de privacidad que requieran esos datos. Es un reto difícil porque esa tensión entre seguridad, facilidad de colaboración y privacidad es complicada. Queremos ofrecer distintas opciones para compartir ese tipo de información de manera adecuada y eficiente”, indicó el egresado. 

Con Jupyter se espera cambiar el paradigma de la publicación científica. La meta es lograr que para un investigador sea más fácil reproducir los cálculos y análisis de un artículo para desarrollar un nuevo trabajo: cambiar datos, reejecutarlos, usar esos mismos métodos con datos nuevos y estudiar si algunos parámetros del análisis influencian los resultados, entre otras alternativas. En pocas palabras, facilitar el proceso en el que un nuevo científico puede usar los resultados de un equipo anterior.

Al final de la conversación con la Agencia de Prensa de la Universidad de Antioquia, el profesor Fernando Pérez se dolió de estar un poco desconectado de la cotidianidad de la Institución, especialmente al reconocer que en ella recibió la formación de pregrado y maestría que lo hicieron competente para enfrentar los retos internacionales que le planteaba la academia y el mundo laboral. “En la Universidad hay producción de nivel internacional. No me cabe duda de que la Alma Máter tiene gente y capacidades para formar cientos de colegas de primera categoría en la investigación mundial. La UdeA siempre será un lugar especial para mí”, concluyó.  

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