La RED Internet 2 en México Semana Nacional de Supercómputo San Luis Potosí, Octubre 5, 2004

2 Agenda IAntecedentes IIFuerzas de cambio IIILogros y avances de Cudi IVRedes Internacionales VAplicaciones VIExperiencias Relevantes

3 IAntecedentes

4 El desarrollo del Internet, en Estados Unidos, siguió un proceso de evolución en espiral… I&D en instituciones del Gobierno Federal I&D patrocinada entre Gobierno Federal y Universidades Participación de iniciativa privada Comercialización masiva ARPA net NSF net Redes públicas de IP UUNET MCI NET ISP Públicos Tecnologías de última milla (modems) PC´s

5 Con el apoyo decidido de la administración Clinton, surge en Estados Unidos el movimiento denominado Iniciativa para un Internet de Nueva Generación (Next Generation Internet Initiative)

6 La idea básica de la NGII consiste en darle una nueva vuelta a la espiral… I&D en instituciones del Gobierno Federal I&D patrocinada entre Gobierno Federal y Universidades Participación de iniciativa privada Comercialización masiva ARPA net NSF net Redes públicas de IP UUNET MCI NET ISP Públicos Tecnologías de última milla (modems) PC´s Gigabit Test beds Redes Colaborativas vBNS ESNet Nasa DREN I2

7 En Estados Unidos... Como parte de la iniciativa Next Generation Internet se asocian 34 de las principales universidades de Estados Unidos para formar la

8 En otros países... Los países más avanzados forman asociaciones similares para desarrollar redes educativas y de investigación de capacidad avanzada Estas redes, se denominan NREN’s (National Research and Education Networks). Características… Para obtener economías de escala en la conectividad es una red por país Son asociaciones abiertas a cualquier institución educativa o centro de investigación No comercializan servicios de telecomunicaciones (son redes privadas) Pueden o no tener fondeo de los gobiernos

9 IIFuerzas de cambio en el sistema de educación superior mexicano

10 Fuerzas de cambio que promueven el uso de tecnologías informáticas en el sistema de educación superior mexicano… Demografía Globalización Nuevas formas de hacer investigación Nuevos modelos pedagógicos

11 Demografía El Sistema de Educación Superior (SES) en México enfrenta serias presiones para satisfacer la demanda, la cual particularmente en la última década creció de manera significativa. Datos del Tercer Informe del Presidente Fox indican que el SES apenas atiende a 2.3 millones de jóvenes, de una población en edad de solicitar estudios superiores (18 a 24 años) superior a los 14 millones (16.4%)

12 Proyecciones de organismos internacionales advierten que esta situación se hará más compleja en las próximas décadas, cuando se incremente la demanda potencial de estudios universitarios, que llegará hacia el 2025 a unos 18 millones de jóvenes.

13 Incapacidad de atender la demanda La mayoría de las universidades del país están enfrentando una demanda creciente de sus servicios y una incapacidad para atenderla con medios tradicionales

14 Incapacidad... Las funciones tradicionales de las universidades implican funciones de costos lineales entre capacidad y costo

15 Incapacidad... Las funciones tradicionales de la universidad como: Lugar presencial de estudio Concentración de acervos de conocimiento Concentración de laboratorios Lugar de concentración de investigadores Institución certificadora de conocimientos Implicaban que para aumentar el número de alumnos atendidos, se requería gastar más, en forma proporcional, en edificios, maestros, libros y laboratorios capacidad costo

16 BibliotecaBiblioteca digital Lugar presencial de estudio Enseñanza a distancia LaboratoriosLaboratorios virtuales Lugar de reuniónChats, foros virtuales, videoconferencias Certificación presencialCertificación remota costo capacidad Las IT permiten realizar las funciones universitarias con una relación no lineal entre capacidad y costos...

17 Factores… Las tecnologías informáticas permiten que la universidad se posicione en diversos nichos del mercado de los que atiende con tecnologías tradicionales. Algunas disyuntivas… Licenciatura/postgrado Estudiantes de tiempo completo / estudiantes de tiempo parcial Formación de una sóla vez / Formación para la vida Formación presencial/ formación remota

18 Globalización... La economía mexicana, al integrarse a la globalización, ha experimentado un gran cambio estructural, que demanda cada vez más trabajadores de la información y menos trabajadores industriales y agrícolas La competitividad del país demanda cada vez menos contadores y abogados y más especialistas las ramas económicas de mayor crecimiento esperado en las próximas décadas Nanotecnología Bioinformática Genética Materiales avanzados Tecnologías de la información y telecomunicaciones Robótica Ciencias de la tierra Ciencias de la salud Turismo Agroindustria Negocios internacionales

19 La ciencia se hacía en matraces, tubos de ensayo y herramientas individuales y accesibles Crecientemente la ciencia de punta está migrando hacia herramientas muy caras, que para justificarse requieren ser compartidas por muchos investigadores, que generan grandes cantidades de datos que deben analizarse por medio de cómputo intensivo y que deben estar conectados por redes de gran capacidad. Una nueva forma de hacer I+D

20 Nuevas formas de hacer investigación. I y D hoy: herramientas muy caras, intensivas en datos, colaborativa Sloan Digital Sky Survey LHC ALMA Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory Network for Earthquake Engineering Simulation

21 Informática médica…

22 Integración de morfometría, visualización y sistemas expertos… Resultados de morfología obtenidos por MRI se visualizan usando 3D Slicer (Brigham and Women's Hospital). Se pueden comparar con un mapa de MRI´s promedio (Large Deformation Metric Mapping de Johns Hopkins University) Haciendo clic en ciertas zonas del cerebro estudiado el Birn Query Atlas dispara búsquedas de casos clínicos similares y encuentra literatura científica relevante

23

24 Gran telescopio milimétrico Large Millimeter Telescope (LMT) es un instrumento con una antena de onda milimétrica de 50 metros de diámetro Está siendo construido por la Universidad de Massachusetts y el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica, y Electrónica (INAOE) in México. Construido en el Cerro de la Negra, un pico volcánico a 15,000 pies de altura en el estado de Puebla El costo del proyecto es de $130 millones de dólares

25 Cerro de la Negra en el Estado de Puebla…

26 Estará listo en Necesitará 10 Gigabits por segundo para conectarse a la red mundial y ser aprovechado por la comunidad mundial de astronomía

27 Las redes de alta capacidad abren la posibilidad a todos los centros de educación superior de utilizar herramientas y participar en proyectos científicos de escala mundial

28 Nuevos modelos pedagógicos  Existe un cambio en la demanda del mercado de trabajo sobre las habilidades que debe tener un graduado. Estas invariablemente se adquieren más eficientemente mediante el uso de tecnologías informáticas... Autoaprendizaje Capacidad de investigación Resolución de problemas prácticos Creatividad Trabajo en equipo Análisis de escenarios Networking Comunicación electrónica

29 Las tecnologías informáticas permiten adoptar procesos de enseñanza aprendizaje a la medida del alumno (a su tiempo, a su interés específico, de acuerdo a su forma de aprender) La adopción de tecnologías informáticas atrae a los mejores estudiantes

30 Por eso las universidades mexicanas de avanzada están adoptando objetivos pedagógicos como los siguientes… Ningún graduado de educación superior debe dejar la universidad sin dominar las principales herramientas de cómputo personal y telecomunicaciones, lo que les permitirá integrarse rápidamente al mercado del trabajo Todos los estudiantes deberán ser entrenados en la aplicación de tecnologías informáticas a sus respectivas disciplinas

31 Objetivos... Todos los estudiantes, como parte de su experiencia universitaria, deberán haber participado en una comunidad de aprendizaje La experiencia universitaria debe incluir el uso de tecnologías informáticas para apoyar al estudiante a : Desarrollar su habilidad de pensar creativa, analítica y críticamente Desarrollar su habilidad de trabajar de manera colaborativa y en equipo Desarrollar habilidades para investigar y educarse a través de su vida

32 IIILogros y Avances de CUDI

33 El proyecto de Internet 2 se propone apoyar al sistema de educación superior utilizando telecomunicaciones para incrementar la capacidad y calidad de los procesos educativos Apoyar la investigación mediante herramientas compartidas y colaboraciones interinstitucionales Permitir el desarrollo de aplicaciones para impulsar la nueva generación de Internet Antecedentes...

34 Para manejar la red Internet 2, en abril de 1999, se creó una asociación civil de instituciones académicas, sin fines de lucro, denominada: Corporación Universitaria para el Desarrollo de Internet Antecedentes...

35 Estructura administrativa... ASAMBLEA CUDI CONSEJO DIRECTIVO COMITE DE MEMBRESIAS COMITE DE DESARROLLO DE LA RED COMITE DE APLICACIONES Y ASIGNACION DE FONDOS Presidente: Walther Antonioli (UAM) Presidente: Pascual Hernández (UAL) Presidente: Alejandro Mendoza (UAEH) Presidente: Everardo Huerta (UAT)

36 CUDI está formada actualmente por tres categorías de miembros: Asociados académicos (17): Universidades que adquieren el compromiso financiero de absorber a prorrata el costo de mantener la red operando. Forman parte del Consejo Directivo Asociados institucionales (5): Instituciones no universitarias que realizan una aportación mayor a la asociación. Forman parte del Consejo Directivo Afiliados académicos (31): Universidades que únicamente desean conectarse a la red

37 La Asociación alcanza ya 76 instituciones académicas y de Investigación... ASOCIADOS (17) BUAPCICESE CENTROS CONACYT ILCEIPNITESMUACJUALUANL UATUAEHUAEMUAMUDGUDLAPUNAMUV AFILIADOS (31) CINVESTAVCOLPOSCOLNALIIEINSPIMPITAMITESIITO LANIATAMUUAAUABC UA Chapingo UACHUADECUASLPUATX UAEMEXUCOLUGTOUSONUVMUJATUIAULSAUNITEC UPUPNUPAEPUR CENTROS PUBLICOS -CONACYT (28) CIADCIATECCIATEJCIATEQCIBNORCICYCIDECIDESICIDETEQ CIESASCENTRO GEOCIMATCIMAVCIOCIQACOLEFCOLMEXCOLMICH COLSANCOMIMSAECOSURFIDERHFLACSOIMORAINAOEINECOLINFOTEC IPICYT

38 Las universidades miembros de CUDI… Se estima que las universidades miembros de CUDI representan más de 2/3 partes de la matrícula del sistema de educación superior nacional Alumnos : 1,540,000 Carreras profesionales: 2,300 Profesores: 100,000 Computadora en red: 150,000 Adicionalmente, el 63 % de los centros e institutos de investigación del país están incorporados a CUDI El 70% de los Investigadores del SNI laboran en una Institución miembro de CUDI

39 Red patrocinada por Telmex y Avantel Backbone con enlaces de 155 Mb/s de 8000Km Red sólo para aplicaciones de Educación e Investigación Avances en el Backbone Avances en la red.....

40 Cancún Tijuana A SDSC Cd. Juárez Reynosa A HOUSTON vBNS Backbone de la red CUDI A UTEP México Guadalajara Monterrey Conectividad Mbs

41 Nodos de afiliados Opciones actuales de conectividad Nodos de acceso (Asociados) BACKBONE MéxicoGuadalajara Monterrey Tijuana VPN 2Mb/s ATM ATM +IP IP

42 Para campus pequeños se pueden compartir enlaces para Internet 2 e Internet comercial BACKBONE MéxicoGuadalajara Monterrey Tijuana VPN 2Mb/s ATM ATM +IP IP COMMODITY INTERNET Nodos de afiliados Nodos de acceso (Asociados)

43 Conectividad Internacional TIJUANA UCSD (CALIFORNIA) UACJ UTEP(TEXAS) 100 Mb/s 155 Mb/s REYNOSA vBNS (HOUSTON) 155 Mb/s

44 Características de Redes Calidad de servicio (QoS) Multicast IPv6 H.323 Enrutamiento Topología Seguridad NOC

45 IVConvenios Internacionales

46 Convenios Internacionales UCAID (University Corporation for Advanced internet Development) de EUA CENIC (Corporation for Education Network Initiatives in California) de EUA CANARIE ( Canadian Network for Advanced Research Industrie and Education) de Canadá REUNA (Red Universitaria Nacional ) de Chile RETINA (Red Teleinformática Académica ) de Argentina RNP (Rede Nationale de Ensino e Pesquisa) de Brasil CLARA (Cooperación Latinoamericana de Redes Avanzadas) RedIRIS (Red Española de Investigación y Desarrollo)

47 La red mundial está integrada por 42 National Research and Education Networks (NREN´s) con acceso a más de 3,500 universidades…

48 Cooperación Latinoamericana de redes Avanzadas (CLARA) Financiada mayoritariamente con recursos de la CEE Integrará a las 18 NREN’s de la región entre sí y con Europa Conectará a unas 800 universidades de la región Backbone a 155Mbps Arranca en septiembre de 2004

49 Conexiones internacionales en proceso Fibra óptica entre la UACJ y UTEP. Permitirá ampliar la conexión con Abilene y National Lambda Rail (la nueva red de fibra de las universidades de Estados Unidos) hasta 10 Gbps. Estará lista para Diciembre 2004 Conexión de fibra entre el POP de CLARA en Tijuana y SDSCC. Permitirá ampliar la conexión a CENIC y NLR inicialmente a 1Gbps. Estará lista en el 1er trimestre de 2005

V.- Aplicaciones

51 Aplicaciones avanzadas Educación a Distancia Bibliotecas Digitales Telemedicina y Salud Ciencias de la Vida Ciencias de la Tierra Astronomía Visualización Súper computo compartido Laboratorios Remotos

Educación a Distancia

53 Programa de Cooperación para el Desarrollo del Lenguaje Un maestro puede impartir cátedra sin incurrir en costos marginales. Permite que una sola planta de maestros pueda impartir cátedra simultáneamente en varios campus. Ejemplos: FLACSO. Cátedra UEALC sobre Sociedad del Conocimiento. Participación de 17 países por videoconferencia MBA compartido entre Universidad de Texas y Universidad de las Américas Universidad de Hidalgo comparte maestros con Texas A&M Doctorado conjunto en telecomunicaciones entre la UNAM y Universidad Politécnica de Madrid Peritaje Psicológico. Sesiones entre la UAEMex y la UNAM Ciencias de Enfermería.- Maestría entre la UDG y la UNAM Clonación: una panorámica. Sesiones entre la UAL y la UNAM Cursos a Distancia Compartidos

54 Objetos de aprendizaje para Internet 2 Con Internet 2 los Objetos de Aprendizaje tienen la posibilidad de incorporar verdaderos contenidos multimedios: Sonido Video Animaciones Videoconferencia etc.

Bibliotecas Digitales

56 Publicaciones Periódicas La red Internet 2 permite un aprovechamiento compartido eficaz de acervos de información de datos, textos, audio y video Posibilidad de tener acceso a publicaciones periódicas Con excepción de las instituciones educativas más grandes del país, la mayoría de las universidades no cuentan con acervos de publicaciones periódicas. Internet 2 permite una contratación centralizada Ejemplo caso EBSCO Convenio de compra en conjunto Acceso a a 5,000 publicaciones periódicas de texto completo y a 12,000 publicaciones en “abstracts” El acervo abarca los últimos 10 años Otorga el respaldo en CD´s

57 Tesis Digitales

58 Digitalización y Divulgación Digital de Acervos Antiguos Incunables: hasta 1499 Incunables americanos: hasta 1550 Fondo antiguo: De interés en México: hasta siglo XIX y principios del siglo XX

59 Biblioteca Digital Iberoamericana y Caribeña (BDIC)

Telemedicina y salud

61 Proyectos potenciales Clínica Telemedicina Investigación Genoma humano Visualización Robótica Educación Educación a Distancia Realidad Virtual Bibliotecas Digitales Publicaciones periódicas

62 Telemedicina Telesesiones Hospitalarias Interactivas.- Acceso vía Internet 2 al hospital de la BUAP para las instituciones con facultades de medicina. Mejorar la calidad en la formación de los profesionales de la salud Vincular a las instituciones educativas y de salud Promover tratamientos especializados Hacer uso de la tecnología para el diagnostico y la atención médica

63 Cinco quirófanos conectados a la red CUDI para educación médica a distancia

64 Telesalud: Proyectos de Internet-2 Educación Médica Continua (profesiones de la salud), (cursos en línea de capacitación laboral, actualización, diplomados, maestrías, y otros), Asignaturas optativas y complementarias a planes y programas de estudio de nuestras carreras, Conferencias punto a punto, multipunto, con diversas aplicaciones como cursos, charlas, revistas o discusión de casos relevantes, entre otros, Literatura “gris”, de complemento a cursos y asignaturas UDG

65 Proyecto de realidad virtual.... Se pretende que los estudiantes se comporten como científicos, explorando y analizando información. Uso de los sentidos de la vista, oído y tacto para analizar información multimodal. Facilitar la comprensión de información abstracta o compleja. Los estudiantes emplearán herramientas que se utilizan en la investigación e industria. Infraestructura y herramientas acordes al problema-espacio a analizar, investigar y comprender. Facilitar desarrollo y práctica de habilidades quirúrgicas con simulaciones realistas Universidad de Colima

66 Modelos gráficos desarrollados Histología, citología, anatomía, biología molecular Universidad de Colima

67 Mesa de control Universidad de Colima

68 Simulador de endoscopía Universidad de Colima Simulador de laparoscopía

Ciencias de la tierra

70

Cambio del uso del suelo en San Antonio Peña Nevada UANL

72 Portal de Oceanografía Brindar información de importancia científica y económica de variables ambientales y biológicas de la región. Rápido acceso a la información usando Internet 2. Estimar su impacto en nuestra forma de vida. (por ejemplo huracanes) Interacción de actividades humanas relacionadas con el deterioro del ambiente marino y costero. Cambios climáticos y la asociación con el fenómeno del niño. Desarrollo de software distribuido y “Grids”.

73 Cuenca “Las Bandejas” Chih.

74 Huracán Kenna Categoría: V Fecha: Octubre 24, 2002 Hora: 03:40 local Ubicación: 425 Km al Suroeste de Cabo Corrientes, Jal. Universidad de Colima

75 Universidad de Colima

76 Incendio Forestal Área aproximada del incendio: ha. Longitud aproximada de la pluma de humo 225 km Universidad de Colima

Astronomía

78 National Virtual Observatory Llevará a cabo correlaciones multíples de bases de datos espaciales de espectro múltiple con petabytes de tamaño El proceso de descubrimiento espacial dependerá de herramientas de supercómputo, minería de datos y visualización avanzada Este repositorio no depende de ningún telescopio específico La astronomía ya no es sobre telescopios o antenas. Es acerca de grandes redes que interconectan grandes bases de datos.

79 San Pedro Mártir, BC

80 50 Kms Sn. Felipe F.O. RED CUDI San Pedro Mártir, BC Sn. FelipeEnsenada

81 PROYECTO GRAN TELESCOPIO MILIMETRICO

82 GRAN TELESCOPIO MILIMETRICO...

Laboratorios Remotos

84 Objetivo Establecer un sistema de comunicación interactivo en tiempo real de investigación y servicios en microscopía óptica, electrónica, fuerza atómica y tunelamiento a través de Internet 2, que permita hacer más eficiente la cooperación en proyectos de investigación y la prestación de servicios técnicos Sistema interactivo de investigación en microscopía UANL

Grids - Supercómputo

86 Cyberinfraestructure Integración de hardware, redes, software y políticas que dan a los investigadores acceso a recursos remotos y geográficamente distribuidos. Un usuario de un microscopio electrónico de alto poder con una cámara digital de alta resolución puede usar software para utilizar capacidad de supercómputo y realizar un análisis de la imagen en tiempo real que compare esta imagen con una base de datos remota de imágenes similares

87 La National Science Foundation ha anunciado su iniciativa de “Cyber Infrastructure” con un presupuesto anual de $1,000 millones de dólares 01.nsf 01.nsf Europa a anunciado su programa “eInfrastrcuture” con un presupuesto de $600 milliones de dólares anuales Reino Unido anuncia el programa “eScience” £300 millones de libras para redes y GRIDS Las agencias patrocinadoras de la ciencia ya reconocen que la ciencia de punta esta basada en ciberinfraestructura.

88 Grid Académico Mexicano El objetivo primordial de este proyecto es la construcción de una infraestructura de grid nacional, inicialmente a nivel experimental pero con la intención de que posteriormente sirva como recurso de cómputo de gran escala para la investigación científica. Esta iniciativa surge de la responsabilidad que asumen las instituciones participantes (UDG, UAM, CINVESTAV, UNAM, CICESE) para proveer herramientas de cómputo de alto rendimiento, que sirvan de instrumento para la investigación en diversas áreas del conocimiento. Construcción de una Grid Interinstitucional en México

89 Grids-supercomputo en México IBM pSeries Cluster Cluster, WSs Cluster O2K, Cluster, AlphaServer UDG UAM-I CINVESTAV CICESE IM-UNAM IF-UNAM DGSCA-UNAM Recursos de cómputo

90 Proyecto UAM – Lufac e INTEL Donación de equipo de supercómputo con procesadores ITANIUM 2 Ubicado en la UAM – Iztapalapa Para ser usado por Grama Accesible a universidades de CUDI que no cuenten con disponibilidad de cetros de computo de alto rendimiento

91 Pacific Rim Applications and Grid Middleware AssemblyPacific Rim Applications and Grid Middleware Assembly Pacific Rim Applications and Grid Middleware Assambly PRAGMA se forma para establecer colaboraciones para el uso avanzado de tecnologías de GRID en aplicaciones dentro de una comunidad de investigadores trabajando en instituciones líderes de la cuenca del Pacifico. Forma parte de CalIT2. Trabajando en las aplicaciones más avanzadas en las áreas de computación óptica (Optiputer); bioinformática (Biomedical Informatics Research Networks); Geociencia (Geoscience Network) CUDI y GRAMA han sido invitados a participar activamente en este proyecto

92 VIExperiencias relevantes

93 Experiencias relevantes... Organización legal y financiera que ha demostrado su viabilidad Colaboración entre universidades Relaciones con el gobierno Participación de empresas y proveedores de telecomunicaciones Relaciones Internacionales Experiencia en el desarrollo de actividades continuas de CUDI (Reuniones semestrales, comités, grupos de trabajo) Apoyo a actividades internas de las universidades

94 Actividades Internas de las Universidades Involucramiento del nivel estratégico Adecuación de redes dentro de los campus Involucramiento de profesores e Investigadores Equipamiento de terminales Cultura de participación Evolución de procesos y normas (Vgr. certificación compartida de conocimientos)

95 Que puede ganar una universidad que se conecta a CUDI… Economía de incorporar tecnologías informáticas Bibliotecas Compartir plantas de maestros Postgrados Globalización Posibilidad de hacer redes de colaboración con ciento de universidades de todo el mundo Posgrados Acceso a herramientas de investigación que sólo pocas universidades pueden sufragar y a la las redes de científicos que están avanzando las fronteras de la ciencia

96 Que puede ganar una universidad que se conecta a CUDI… Adoptar un nuevo modelo pedagógico que incorpora las herramientas informáticas a todas las disciplinas que imparte la universidad… Tecnologías de la información y telecomunicaciones Nanotecnología Bioinformática Genética Materiales avanzados Robótica Ciencias de la tierra Ciencias de la salud Turismo Agroindustria Negocios internacionales

97 Objetivo: Informar a las altas autoridades de las instituciones miembros de CUDI sobre los avances y las oportunidades de colaboración que se pueden lograr al utilizar la red Internet2

98 Programa 14 y 15 de Octubre Hotel Princess de Acapulco Muchas aplicaciones demostrativas (telemedicina, robótica, laboratorios virtuales, bibliotecas, grids, arte, etc) Participantes Larry R. Faulkner. Presidente del Consejo de UCAID y Presidente de la Universidad de Texas Dr. Kim Sangtae, Director de la División de CiberInfraestructura Compartida NSF Douglas Van Houweling, CEO Internet 2 USA Nelson Simoës, CEO RNP y Presidente del Consejo de CLARA

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