¿Qué es la hipercomputación con IA?

Sumérgete en el mundo de la hipercomputación de IA y descubre cómo está revolucionando el campo de la inteligencia artificial. Conoce sus principios, aplicaciones y potencial para acelerar la investigación y el desarrollo de la IA.

La hipercomputación con inteligencia artificial (IA) ya está aquí, y ahora es el momento de aprender al respecto. La tecnología avanza a pasos agigantados, sorprendiendo incluso a los expertos de hoy. Lo que alguna vez fue solo ciencia ficción ahora es una realidad. La investigación actual sobre IA sigue avanzando a un ritmo sorprendente. La hipercomputación con IA está transformando cómo trabajamos, vivimos y nos divertimos, resolviendo problemas actuales y prometiendo aún más a medida que la tecnología avanza.

A continuación cubriremos los siguientes temas:

1. Definición de hipercomputación de IA

2. Aplicaciones en el mundo real

3. El potencial de la hipercomputación de IA

4. Avanzando

Un avance clave en este ámbito es la hipercomputadora AI, la cual está revolucionando la investigación y el desarrollo de la IA al optimizar las cargas de trabajo de IA modernas, integrando componentes de hardware y software, y admitiendo modelos de IA generativa.

Casi todas las industrias están volteando a ver la tecnología de inteligencia artificial para mejorar la eficiencia y el rendimiento. Como herramienta, el potencial de la supercomputación de IA es exponencial, especialmente si consideramos lo que la ANI (inteligencia artificial restringida, por sus siglas en inglés), la AGI (inteligencia artificial general) y la ASI (superinteligencia artificial) serán capaces de hacer en el futuro.

Por supuesto, antes de avanzar más, definir la hipercomputación de IA es el primer paso necesario para desarrollar una mejor comprensión de esta.

Definición de la arquitectura de hipercomputación de IA

La inteligencia artificial implica el desarrollo de inteligencia mostrada por máquinas que imitan el pensamiento a un nivel humano. Los diseños de la IA incluyen la simulación del comportamiento humano y un procesamiento de información tan rápido como el cerebro humano, una hazaña que aún despierta cierto escepticismo. Sin embargo, los impresionantes resultados que la tecnología de IA ha mostrado en los últimos años son suficientes para disipar cualquier duda.

La combinación de grandes modelos de aprendizaje (LLM, por sus siglas en inglés), técnicas de aprendizaje automático y aprendizaje profundo contribuyen a la capacidad de la IA para la toma de decisiones y la resolución de problemas. La introducción de chips de IA avanzados, como el chip Axion diseñado a la medida por Google y basado en la arquitectura Arm, mejora significativamente el rendimiento y la eficiencia de los sistemas de IA. Este chip de IA es fundamental para ampliar los límites de lo que la IA puede lograr, especialmente en los centros de datos donde ofrece mejor rendimiento y eficiencia energética en comparación con los procesadores x86 tradicionales. Además, la evolución de la arquitectura de hipercomputadoras de IA es crucial para respaldar las tareas complejas que realizan los sistemas de IA. Esta arquitectura especializada, renovada con nuevas máquinas virtuales impulsadas por GPU avanzadas e infraestructura de almacenamiento optimizada, subraya la importancia de recursos informáticos sólidos para los modelos de IA generativa y la integración de software de código abierto para optimizar el consumo de recursos y la rentabilidad. La investigación y el desarrollo de la IA también implican AR (realidad aumentada) y VR (realidad virtual).

Principios escenciales de la hipercomputación

Los principios de la hipercomputación incluyen una arquitectura de supercomputación optimizada para IA, subrayada por una infraestructura de IA sólida, fundamental para respaldar las capacidades avanzadas de los sistemas de hipercomputación de IA. Tiene aplicaciones en informática científica que pueden realizar procesamiento paralelo, informática distribuida y de alto rendimiento. Influye en el aprendizaje automático, la visión por computadora y el desarrollo del procesamiento del lenguaje natural.

El software de IA y la supercomputación están diseñados para la optimización, independientemente de la tarea descrita, con la integración de hardware de rendimiento optimizado como Cloud TPU v5p de Google y las Tarjetas Gráficas H100 de Nvidia, las cuales están optimizadas específicamente para que las tareas de IA alcancen los altos niveles de eficiencia y rendimiento requeridos por hipercomputación de IA. El entrenamiento de redes neuronales es un programa de aprendizaje automático capaz de realizar procesos de toma de decisiones que imitan fielmente cómo el cerebro humano procesa la información. Lograr una velocidad de procesamiento de información tan rápida o superarla es un principio fundamental del aprendizaje profundo.

Los modelos de procesamiento natural del lenguaje (PNL) permiten a la IA reconocer y comprender los idiomas humanos. También pueden manipular y generar idiomas mediante voz o texto, todo en tiempo real. Los modelos de aprendizaje de idiomas son un punto destacado de la tecnología de inteligencia artificial. Un traductor universal tiene ventajas de gran alcance para las comunicaciones globales. Con Computer Vision, la IA es capaz de interpretar datos visualmente.

Aplicaciones en el mundo real

La automatización en todas las industrias ha sido gradual, cada vez más empresas y gobiernos buscan maximizar la utilidad. Con datos que muestran una mayor eficiencia, productividad y comodidad, no hay forma de frenar el ritmo. La diversidad de cargas de trabajo de IA en todas las industrias, incluida la inteligencia artificial generativa, los grandes modelos de lenguaje y la computación científica, subraya el papel fundamental de la hipercomputación de IA en la gestión eficiente de estas tareas complejas.

El avance de la tecnología en la supercomputación de IA está presente en el escenario global a medida que los ejemplos en el mundo real se vuelven más comunes. La creciente importancia de las aplicaciones de inteligencia artificial generativa en sectores como la salud, las finanzas y el entretenimiento pone de relieve cómo la hipercomputación de IA respalda el desarrollo y la implementación de estas soluciones innovadoras.

Agricultura

La producción de alimentos y la gestión de recursos utilizan la supercomputación de IA para desarrollar métodos eficaces de crecimiento y distribución. Las granjas, los ranchos y las tierras productivas las cuales requieren una gestión de recursos hipereficiente, están recurriendo a la inteligencia artificial y la robótica en busca de ayuda.

Estos métodos marcan una gran diferencia ya que ayudan con todo, desde el análisis de suelos y cultivos, hasta el uso de drones aéreos y sistemas de riego automatizados. La tecnología agrícola basada en IA puede ayudar a rastrear y recopilar datos sobre variables, como los niveles de nutrientes del suelo y los cultivos, junto con proyecciones de rendimiento. Esta tecnología puede incluso ayudar en la gestión del inventario y la entrega, para satisfacer las demandas de la cadena de suministro.

Ambiente

Los gobiernos y organizaciones de todo el mundo se están centrando en soluciones basadas en inteligencia artificial para luchar contra el cambio climático. La degradación de los hábitats naturales, la reducción de los bosques, el aumento de la contaminación, el derretimiento de los casquetes polares, el aumento del nivel del mar y el incremento de las temperaturas globales presentan problemas complejos. Con el agotamiento de los recursos naturales, el agua se está volviendo escasa rápidamente.

La tecnología de inteligencia artificial ayuda a abordar estos problemas al presentar posibles soluciones para un aire limpio, energía limpia e informática climática. La sustentabilidad, la eliminación de emisiones contaminantes y la asistencia en la gestión de residuos a nivel industrial también forman parte de la IA en los estudios medioambientales.

Los modelos tecnológicos avanzados ponen a prueba los límites de los estándares actuales. Con el tiempo, habrá una transición hacia la integración e implementación total de herramientas respaldadas por la robótica y la hipercomputación de IA.

IA generativa en sectores creativos y de entretenimiento

La supercomputación con IA tiene un impacto significativo en los sectores creativo y de las artes, con tecnologías como Cloud TPU v5p las cuales están revolucionando el ritmo y la complejidad de los procesos creativos. El impacto está presente en todo, desde las artes visuales y la música hasta el cine y los juegos. Las herramientas de IA generativa, ahora impulsadas por las capacidades avanzadas de Cloud TPU y específicamente Cloud TPU v5p, son utilizadas regularmente por artistas en todos los espacios creativos. Este recurso informático de alto rendimiento permite procesos creativos impulsados ​​por IA más rápidos y complejos, lo cual logra que las colaboraciones entre artistas y IA sean populares.

Desde pinturas hasta esculturas abstractas, la creatividad generada a partir de dicha colaboración está lejos de ser limitada. Los profesionales que opinan sobre el uso de la IA generativa en la composición y producción musical incluso han afirmado que existen efectos democratizadores sobre la creatividad, en gran parte gracias a la escalabilidad y potencia de Cloud TPU v5p. Ideas similares son tema de debate en la industria del cine y los juegos, donde la capacidad de entrenar modelos de IA grandes y complejos más rápido es crucial.

La informática avanzada y la creatividad generativa pueden ayudar en todos los aspectos de la escritura de guiones, la producción de arte digital panel por panel o el desarrollo de partituras sonoras. El software de edición de video inspirado en la IA, mejorado por el rendimiento de Cloud TPU v5p, elimina tareas que consumen mucho tiempo, lo que permite a los creativos concentrarse en sus animaciones, mundos de juegos inmersivos, películas, comerciales y más. La combinación de AR y VR continúa abriendo el camino para las experiencias interactivas, respaldadas aún más por la escalabilidad y flexibilidad de las tecnologías TPU en la nube.

Cuidado de la salud

La inteligencia artificial y la robótica han causado un gran impacto en la industria médica. Los sistemas de inteligencia artificial reciben información acerca  diagnóstico de enfermedades, con resultados comparables a los de los profesionales médicos. Incluso los procedimientos quirúrgicos intensos y delicados son realizados por robots altamente avanzados.

Los sistemas de IA ya están presentes en diferentes áreas del campo médico, incluidos los productos farmacéuticos, las unidades de cuidados intensivos y los entornos pre-, intra- y posoperatorios. Los servicios de apoyo para los profesionales de la salud incluyen asistentes de inteligencia artificial junto con robots habilitados para inteligencia artificial en el sitio. Gran parte de esta tecnología sanitaria avanzada tiene como objetivo ayudar a aliviar el trabajo y el estrés, abarcando desde tareas menores hasta tareas complejas.

Comercio

Las ventas minoristas y el marketing son dos sectores que ya utilizan herramientas específicas de IA. Por ejemplo, la exploración de tecnología centrada en el consumidor ayuda a crear experiencias atractivas que aumentan la satisfacción, la lealtad y las ventas. Los representantes de servicio al cliente de IA o los chatbots brindan comunicación constante a los clientes cuando es necesario. Las compras personalizadas están ganando impulso, con programas, aplicaciones y algoritmos diseñados para guardar las preferencias de los clientes.

Los catálogos AR, por ejemplo, presentan experiencias de compra interactivas para los clientes. Son una forma de brindar libertad a los usuarios que aprovechan principalmente las compras digitales. Encontrar la aplicación AR adecuada es sencillo cuando buscas en tu smartphone. Estas herramientas pueden aplicarse a todo lo que compres. Mira la pintura de tus paredes antes de tomar una decisión. Ponte la ropa y decide si te gusta el look antes de comprarla.

Transporte

La tecnología inteligente avanzada ha dado pasos agigantados en la industria del transporte. La IA ha mejorado la navegación, la gestión del tráfico y las cadenas de suministro.

La planificación de rutas basadas en IA optimiza el tiempo de viaje para personas y empresas. Los viajes compartidos, la entrega de flotas, el transporte público y casi todas las organizaciones de viajes o transporte dependen de ubicaciones y mapas precisos. Las plataformas tecnológicas inteligentes ayudan a transformar y mejorar los viajes y el transporte de personas en todo el mundo. Los sistemas de transporte con IA están encontrando soluciones innovadoras para métodos de viaje más accesibles, cómodos y seguros.

El potencial de la hipercomputación de IA de Google Cloud

Los principales beneficios de la hipercomputación con IA incluyen velocidades de procesamiento ultrarrápidas, eficiencia y escalabilidad. La hipercomputación de IA puede recopilar cantidades increíbles de datos, no solo para almacenarlos, sino también para comprenderlos y aprender de ellos. Las posibilidades parecen infinitas a medida que continúa la exploración de diversas aplicaciones. El desarrollo y la implementación de modelos avanzados de IA están respaldados significativamente por la hipercomputación de IA, lo que marca un impacto fundamental en el futuro de la investigación de IA al permitir la capacitación y el servicio de modelos de IA más grandes y complejos en diversas industrias.

Mientras la naturaleza de AGI y ASI sorprende al mundo, continúa la fascinación por abordar tareas informáticas imposibles. Los investigadores del MIT crearon un físico con inteligencia artificial para ayudar a teorizar sobre el universo y los mundos alienígenas. La inteligencia artificial tiene el potencial de ayudarnos a comprender cuán expansiva es la galaxia. La introducción de un programador dinámico de cargas de trabajo contribuye a la gestión eficiente de las cargas de trabajo, asegurando un uso óptimo de los recursos de hipercomputación de IA al proporcionar capacidades de gestión de recursos y programación de trabajos, lo que a su vez mejora el acceso a la capacidad de computación de IA con una economía optimizada.

Tecnología como la robótica de próxima generación se centra en mejorar la ingeniería robótica actual con IA, y los resultados son fascinantes: los robots se utilizan cada vez más. Aprovechar la supercomputación de IA acelerará la investigación y el desarrollo de la robótica.

La computación compacta es el objetivo principal de cualquier tecnología de supercomputación. Diseñar un chip de computadora que sea coherente con la memoria y con una potencia impresionante de procesamiento de datos es difícil, pero no imposible. Los ejemplos incluyen la reciente revelación de la NVIDIA Blackwell Platform, la arquitectura para la IA generativa. Se considera uno de los chips de computadora más potentes del mundo con una escala de parámetros de 10 billones. Esa escalabilidad permite el entrenamiento de IA y la inferencia LLM en tiempo real para modelos complejos.

¿Hay límites?

Los desafíos y limitaciones que puede enfrentar la hipercomputación de IA a menudo están relacionados con la logística más que con problemas internos. Por ejemplo, el consumo de energía es un obstáculo al que se enfrentan las empresas de tecnología porque las computadoras con IA requieren un uso masivo de energía. Las dificultades surgen debido a la disponibilidad y complejidad de los equipos de hardware. Financieramente, el hardware incluso para los chips de computadora más pequeños, puede costar miles de millones.

Aún así, estas limitaciones son temporales. A medida que las metodologías algorítmicas de IA continúan transformándose, es más probable encontrar soluciones. Debido a que la IA utiliza el aprendizaje profundo para mejorar, cualquier límite que se presente probablemente sea solo temporal. Con la hipercomputación, la propia tecnología podría acelerar la resolución de problemas.

De manera similar a las modalidades de prueba y error, puede aprender a superar esos problemas. Los expertos en informática tampoco son los únicos que abordan el uso de energía. A la misma IA también se le ha encomendado esta tarea. La tecnología puede encontrar soluciones viables de forma más rápida y precisa. Los científicos pronto podrán aplicar soluciones a los problemas del uso de energía y la disponibilidad de hardware.

Avanzando con el programador dinámico de cargas de trabajo

No se puede subestimar el potencial transformador de la hipercomputación de IA para acelerar su investigación y desarrollo, con Google Cloud liderando el avance de la tecnología de hipercomputación de IA. Las recientes mejoras anunciadas durante el evento Google Cloud Next '24, que incluyen máquinas virtuales de alto rendimiento equipadas con tarjetas gráficas avanzadas de Nvidia Corp e infraestructuras de almacenamiento mejoradas, subrayan el compromiso de Google Cloud con el desarrollo de la IA de próxima generación infraestructuras. Esto es crucial para satisfacer la demanda de soluciones impulsadas por IA en diversas cargas de trabajo empresariales.

Las TPU de Google Cloud se han optimizado en cuanto a memoria y rendimiento en una oferta de código abierto llamada Jetstream, cuyo objetivo es proporcionar una pila de inferencia rentable para cargas de trabajo de IA de alto rendimiento entrenadas con JAX y PyTorch/XLA. Esta optimización ofrece un rendimiento tres veces mayor por tu dinero en modelos abiertos de IA como Llama 2 y Gemma, lo que mejora significativamente el rendimiento y la eficiencia de los sistemas de hipercomputación de IA.

Además, la integración de Google Kubernetes Engine (GKE) con recursos de hipercomputación de IA, incluidas TPU v5p y las GPU H100 de Nvidia, respalda la implementación y el escalado de aplicaciones de IA. El soporte de GKE para máquinas virtuales TPU v5p permite entrenar y servir modelos de IA que se ejecutan en clústeres de TPU a gran escala, así como acceso al hardware de Nvidia para entrenar modelos de IA generativos en Google Cloud. Esta integración destaca cómo Google Kubernetes Engine es fundamental en la implementación y escalamiento de aplicaciones de IA, garantizando que la IA escalable no sea solo un concepto sino una realidad.

La lista de ejemplos aplicados al mundo real va mucho más allá de lo mencionado anteriormente. La tecnología avanzada también puede aplicarse significativamente en el ejército, el mundo académico, el diseño de edificios, la fabricación, el estilo de vida y las finanzas.

Ya se está trabajando en una IA escalable, con tecnologías preparadas para revolucionar la construcción, mejorar la atención sanitaria y mejorar educación global. Chips de computadora como Nvidia Blackwell  ayudan a hacer posible la IA generativa y la hipercomputación a pesar de las complejidades de los modelos de aprendizaje. Las soluciones impulsadas por la IA son el núcleo de esta nueva era de innovación.

Asegúrate de mantenerte al día sobre el impacto de la IA, la hipercomputación y el aprendizaje automático. HP puede ayudarte informándote sobre las distintas herramientas impulsadas por IA y el potencial que el aprendizaje automático como servicio tiene para el mundo.