LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
A continuación, se mencionan las dependencias del Campus y las líneas de investigación junto con los grupos de investigación que actualmente utilizan o utilizarán herramientas de supercómputo o visualización digital del LAVIS con una breve descripción del trabajo involucrado.
CENTRO DE GEOCIENCIAS (CGEO)
Los grupos de investigación del CGEO que utilizan recursos de supercómputo se abocan a estudios de geodinámica, geología regional, vulcanología y sismología como se describe enseguida.
Dr. Vlad Manea. Geodinámica. Modelado Computacional. Modelado numérico con elementos y diferencias finitas para simulaciones de procesos geodinámicos a escala regional y global. Se requiere un número alto de procesadores rápidos y memoria RAM. Las simulaciones numéricas de alta resolución en 3D y 4D (3D + tiempo) producen un volumen muy alto de datos.
Dra. Marina Manea. Geodinámica computacional. Visualización científica. Las simulaciones numéricas de procesos geodinámicos requieren un tratamiento especial para poder visualizarlos. Una de las herramientas principales para visualizar simulaciones numéricas de alta resolución es la visualización en paralelo, en donde el modelo para visualizar se distribuye en un número de estaciones de trabajo potentes conectadas a una pared de monitores de alta definición (o powerwall).
Dr. Luca Ferrari. Geología regional. Tectónica de placas. Elementos de geología regional y tectónica de placas se usan para poder calibrar mejor las simulaciones numéricas de procesos geodinámicos.
Dra. Lucía Capra. Vulcanología. Actualmente se llevan a cabo simulaciones periódicas para predecir la dispersión de ceniza volcánica de los tres volcanes más grandes y más activos de México en coordinación con el CENAPRED.
Dr. Juan Martín Gómez González y Dr. Carlos Mendoza. Sismología: manejo de red sísmica en tiempo real con 20 estaciones en la Sierra Madre Oriental. Se utilizará cálculo masivo para llevar a cabo miles de correlaciones de cientos de sismogramas. Se requiere supercómputo para el procesado de datos y el modelado de onda y ruptura y para la recepción masiva de datos en tiempo real y su almacenamiento. Esto permitirá además modelar fuentes sísmicas en dos dimensiones.
INSTITUTO DE NEUROBIOLOGÍA (INB)
Los usuarios de supercómputo del INB abordan problemas con tecnología de supercómputo que se pueden agrupar en 1)análisis de señales de electrofisiología, 2)estudios genómicos y 3)análisis de imágenes por resonancia magnética.
Dr. Hugo Merchant. Neurofisiología de la cuantificación temporal en primates. Se obtienen registros de actividad eléctrica de manera individual y simultánea de grupos de neuronas en el cerebro de monos que llevan a cabo tareas de percepción temporal a fin de identificar neuronas y redes neuronales asociadas a la cuantificación del tiempo.
Dra. Aurea Orozco. Análisis genómico de la fisiología de las hormonas tiroideas. Se estudia la bioactividad de la 3,5-T2 (T2), una hormona tiroidea que hasta hace pocos años se consideraba como carente de actividad biológica y que se produce a través de la desyodación de la 3’,3,5-T3 (T3). Por medio de análisis transcriptómico se identificarán a los genes regulados diferencialmente por T3 y por 3,5-T2 en el hígado y cerebro de Tilapia.
Dra. Carmen Aceves. Análisis transcriptómico del efecto del yodo en cáncer mamario humano. Se analiza la expresión diferencial de genes en cáncer de mama bajo condiciones control o bajo condiciones de quimioterapia o tratamiento con yodo a fin de identificar redes génicas asociadas al efecto protector del yodo.
Dr. Alfredo Varela. Estudios genómicos y transcriptómicos del desarrollo embrionario. Se analiza la expresión diferencial de genes en el cerebro de pollo y ratón en desarrollo para identificar redes génicas asociadas a la diferencia morfológica y evolutiva entre estas especies.
Dr. Juan Riesgo. Análisis transcriptómico de la genética de transducción de señales. Se lleva a cabo análisis de expresión diferencial de genes en estructuras embrionarias de la mosca de la fruta para identificar redes génicas asociadas a la regulación de procesos embrionarios complejos.
Dr. Luis Concha. Análisis digital de imágenes de resonancia magnética. Se lleva a cabo el análisis de imágenes de resonancia magnética funcional, se hacen estimaciones de grosor de la corteza cerebral a partir de imágenes de alta resolución y se identifican haces de axones a partir de imágenes sensibles a difusión.
Dr. Carlos Arámburo y Dra. Maricela Luna. Se estudiará la expresión diferencial de isoformas de la hormona de crecimiento bajo condiciones de estrés como hipoxia en embriones de pollo y temperatura subóptima en iguanas, además de analizar el posible papel del complejo hormona de crecimiento y su receptor como regulador transcripcional en testículo de pollo.
Dra. Anaid Antaramián. Se brinda apoyo en el análisis genómico en el INB como parte del servicio de la Unidad de Proteogenómica.
Cabe mencionar que la Unidad de Resonancia Magnética y la Unidad de Biomecánica también generan datos digitales que requieren de alta capacidad de almacenamiento.
LABORATORIO INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN SOBRE EL GENOMA HUMANO (LIIGH)
Este laboratorio se dedicará a la investigación, docencia y difusión sobre el genoma humano y sus organismos modelo. La construcción de este laboratorio está en curso y se espera su conclusión en un año. El núcleo inicial de investigadores estará constituido por los grupos de investigación listados a continuación:
- Dr. Rafael Palacios
- Dr. Gillermo Dávila
- Dr. David Piñero
En los primeros cinco años del laboratorio se contempla además la incorporación de aproximadamente 20 grupos de investigación nuevos. En conjunto, en el laboratorio se llevará a cabo investigación en torno al genoma humano. Se estudiará, por ejemplo, su evolución reciente, su dinámica y el estado de la cromatina en condiciones patológicas. Se estudiará además el genoma como espacio matemático, se desarrollarán algoritmos nuevos para identificar variación genómica, se estudiarán mutaciones de novo asociadas a discapacidad intelectual y se buscarán genes asociados a cáncer.
CENTRO DE ALTA TECNOLOGÍA (CAT)
Las necesidades de supercómputo del CAT, dependiente del Instituto de Ingeniería y liderado por el Dr. Saúl Santillán, girarán principalmente en torno al procesamiento y almacenamiento de imágenes satelitales. Se espera un gran desarrollo en este ámbito por el potencial de iniciar o continuar interacciones con instituciones académicas o del sector público nacionales o internacionales. Por ejemplo, en comunicaciones iniciales INEGI ha expresado interés en establecer un convenio a fin de desarrollar por parte del CAT un Centro de Procesamiento Digital en el Campus Juriquilla de imágenes satelitales.
En otros proyectos del CAT se llevarán a cabo simulaciones en fluidos y análisis de elementos finitos en proyectos de tecnología de los materiales.
INSTITUTO DE MATEMÁTICAS UNIDAD JURIQUILLA
Dr. Jorge X. Velasco Hernández. Epidemiología y ecología matemáticas. Los métodos de las ciencias matemáticas y computacionales son de primera importancia en el análisis de la dispersión y control de enfermedades infecciosas. La consideración de factores evolutivos (mutaciones, selección, estructura poblacional, cruzas selectivas y deriva génica) en el estudio de su dinámica poblacional aunada a la inclusión de efectos climáticos y ambientales para explicar las causas y mecanismos de aparición de brotes epidémicos en niveles locales y regionales requieren de la construcción y análisis computacional de modelos matemáticos. Estos, dada su complejidad requieren a su vez de un alto poder de cómputo para la resolución de grandes sistemas de ecuaciones diferenciales, la aplicación de métodos de inferencia estadística para la estimación de parámetros en espacios de alta dimensión y la simulación estocástica.
En otros proyectos del CAT se llevarán a cabo simulaciones en fluidos y análisis de elementos finitos en proyectos de tecnología de los materiales.