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Situación de Internet 2 en
México: Aplicaciones, Futuro
X Reunión
Consejo Asesor en Tecnologías de Información
de los Centros Públicos de Investigación CONACYT
Tijuana, B.C.
Noviembre 9, 2005
1. Antecedentes internacionales
El desarrollo del Internet, en Estados Unidos, siguió un
proceso de evolución en espiral…
Comercialización masiva
Participación de iniciativa
privada
• ISP Públicos
• Tecnologías de
última milla (modems)
• PC´s
Redes públicas de IP
• UUNET
• MCI NET
NSF net
ARPA net
I&D en instituciones
del Gobierno Federal
I&D patrocinada entre
Gobierno Federal y
Universidades
3
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 NGII)
4
La idea básica de la NGII consiste en darle una
nueva vuelta a la espiral…
Comercialización masiva
Participación de iniciativa
privada
ISP Públicos
Tecnologías de
última milla (modems)
PC´s
Gigabit
Test beds
Redes públicas de IP
UUNET
MCI NET
NSF net
ARPA net
I&D en instituciones
del Gobierno Federal
Redes
Colaborativas
• vBNS
• ESNet
• Nasa
• DREN
• I2
I&D patrocinada entre
Gobierno Federal y
Universidades
5
En Estados Unidos...

Como parte de la iniciativa Next Generation Internet se
asocian 34 de las principales universidades de Estados
Unidos para formar la
6
En otros países...

Los países más avanzados forman asociaciones similares
para desarrollar redes educativas y de investigación de
capacidad avanzada
7
En otros países...

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
8
2. Antecedentes en México


Internet arrancó en México como un fenómeno
universitario. Gran parte de los usuarios de
Internet en México están ligados a las
universidades o conocieron esta herramienta
cuando fueron estudiantes universitarios.
Las principales universidades mexicanas han
venido avanzando aceleradamente en el
desarrollo de sus redes internas.



Enlaces internos en fibra óptica.
Plataformas IP.
Redes gigabit.
10


Desde la década de los 90 las universidades
mexicanas empezaron a tener proyectos de
aplicaciones avanzadas con equipamientos de alta
tecnología, que les permite una mayor eficiencia en
los procesos de educación y de investigación que
llevan a cabo.
Algunas universidades mexicanas buscaron
conectarse directamente a la red Internet 2 de
Estados Unidos. UCAID respondió que era necesario
hacer un consorcio de universidades mexicanas, ya
que sería muy ineficiente conectar universidades de
manera individual.
11

Ocho universidades se comprometieron a pagar a
prorrata los costos de la red que no se pudieran
sufragar con otras fuentes.








UNAM
IPN
UAM
ITESM
UANL
UDLAP
UDG
CICESE
12

Se estableció como objetivo del proyecto de Internet
2 en México 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 .
13

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, A.C.
14
3. Situación Actual
La Asociación alcanza ya 104 instituciones académicas
y de Investigación...




20
42
28
14
Asociados Académicos.
Afiliados.
Centros públicos de Investigación Conacyt.
Institutos Nacionales de Salud.
16
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 :
Carreras profesionales:
Profesores:
Computadora en red:
1,700,000
2,400
160,000
160,000
Adicionalmente, el 80 % de los centros e institutos de
investigación del país están incorporados a CUDI.
El 90 % de los Investigadores del SNI laboran en una
Institución miembro de CUDI.
17
Estructura administrativa Actual
ASAMBLEA CUDI
CONSEJO
DIRECTIVO
COMITE DE
MEMBRESIAS
Presidente: Raúl
Flores (Centros
Conacyt)
COMITE DE
APLICACIONES Y
ASIGNACION DE
FONDOS
Presidente: Hugo
López (UDLAP)
18
Presidente: Ramón
Parra (UV)
COMITE DE
DESARROLLO DE
LA RED
Presidente: Raúl
Rivera (CICESE)
La infraestructura de CUDI…




Telmex y Avantel están convencidos de que las redes
académicas fomentan el desarrollo informático de
México y por tanto su mercado futuro
Ambas empresas aportaron a título gratuito una red
dorsal de más de 4,000 kilómetros, cada una, que
opera a una velocidad de 155 mbps.
Adicionalmente, ambas empresas aportaron 16
enlaces de 34Mbps para conectar el mismo número
de Asociados Académicos a la red dorsal.
A cambio de la donación se acordó que la red sería
privada, que no comercializaría servicios de
telecomunicaciones y que se utilizaría
exclusivamente para aplicaciones educativas y de
investigación.
19
CENIC
Backbone de la red CUDI
UTEP
Tijuana
Cd. Juárez
CLARA
Monterrey
Guadalajara
México
20
Cancún
Aplicaciones avanzadas












Tecnología de Redes de Telecomunicaciones
Educación a Distancia
Bibliotecas Digitales
Telemedicina y Salud
Ciencias de la Vida
Ciencias de la tierra
Física de alta energía
Astronomía
Visualización
Arte
Super cómputo compartido
Laboratorios Remotos
21
4. Proyectos paradigmáticos para
transformar la ciencia y la educación
Antecedentes

El pasado mes de febrero, el Director General del
Conacyt, le solicitó al Consejo Directivo de CUDI, que
le propusiera proyectos que pudieran transformar la
forma de llevar a cabo la investigación y la educación
superior, utilizando la tecnología de redes avanzadas
23
Se han venido desarrollando ideas alrededor de 5
temas:





Incorporación de contenidos en línea a los procesos
educativos
Establecimiento de una Grid de supercómputo para
uso compartido
Laboratorios compartidos
Mejoramiento del posgrado
Adopción de un nuevo paradigma de enseñanzaaprendizaje basado en tecnologías informáticas.
24
Temas…


Los temas pueden avanzar independientemente del
apoyo que les pueda proporcionar CONACYT, en la
medida que los soporten las propias universidades
miembros de CUDI
A continuación describimos nuestras ideas al
respecto
25
1.- Incorporación de contenidos en línea a los
procesos educativos.

Integrar un repositorio único de objetos de aprendizaje
que apoyen la enseñanza de las principales carreras
impartidas por las universidades mexicanas (10,000
objetos a desarrollar en 4 años por unas 15 universidades)




Consenso en una plataforrma común
Fideicomiso SEP-UNAM
Contenidos de matemáticas desarrollados por la University of
California College Preparatory
3,000 videos educativos desarrollados por la Dirección
General de Televisión Educativa
26
La contratación centralizada de publicaciones periódicas y bases
de datos. La oferta de Ebsco ofrece 13 bases de publicaciones
Academic Search
8,100 títulos de revistas en diversas disciplinas tales como Arquitectura, Ciencias
Sociales, Humanidades, Ciencia y Tecnología, Educación, etc
Business Source
4,432 títulos de revistas en las áreas de Administración, Contaduría, Comunicación,
Mercadotecnia, Economía y Negocios
Professional
Development Collection
550 títulos de revistas con contenido altamente especializado en educación,
Newspaper Source
Más de 200 periódicos entre estadounidenses é internacionales,
Masterfile Premier
Selección de disciplinas incluyendo el área académica, negocios, ciencias sociales,
humanidades, educación y ciencias generales
Health Source Nursing
Academic
574 títulos académicos de Texto Completo enfocados en múltiples disciplinas médicas
Health
Text
140 títulos en disciplinas no-clínicas como tele-medicina, proveeduría, administración de
servicios clínicos y administración de servicios de salud.
Business
Full
Medline
revistas indizadas de los archivos de National Library of Medicine.
ERIC
980 revistas en Educación y documentos relacionados del Educational Resource
Information Center.
Communication & Mass
Media
200 revistas sobre comunicación y medios masivos
Environmental Issues &
Policy Index
1,105 publicaciones sobre agricultura, ecología, energía, derecho ambiental, geografía,
recursos marinos y de aguadulce, política pública, y planeación urbana
FUENTE ACADÉMICA
250 publicaciones académicas, Incluye temas de arquitectura, comunicación, historia,
ingeniería, política y sociología entre otros,
MEDIC LATINA
150 revistas médicas arbitradas en español
27
La oferta de EBSCO …





Se maneja la información por Internet 2 desde Estados
Unidos
Se tiene información de respaldo en CD´s
Se tiene facilidad de traducción al español
Ofrece la suscripción a miembros de CUDI a un precio
aproximado de 1.5 dólares por estudiante al año.
Actualmente se le paga 853,000 dólares. (Todas las
universidades de CUMEX excepto UOS compran a través
de este consorcio)
Se tiene una oferta de Ebsco para dar acceso a todas las
universidades miembros de CUDI (1.7 millones de
estudiantes) por un costo anual de 1.7 millones de dólares
28
29
Icorporación del INEGI a CUDI


Se ha recibido la solicitud verbal del director del
INEGI para conectar sus bases de datos estadísticas
y geográficas a la red CUDI
Incluye, junto con CONABIO, la recepción y difusión
por la red CUDI, de imágenes satelitales en tiempo
real, desde Chetumal, Quintana Roo.
30
Otros esfuerzos de contenidos en red que
podría encabezar CONACYT ( o los centros
CONACYT)


La formación centralizada de un acervo de libros de
texto en formato electrónico
La contratación centralizada de programas de
software científico, que pueden instalarse en
servidores centrales y compartir su uso mediante la
red.
31
2. Establecimiento de una Grid de
supercómputo para uso compartido.




Típicamente las supercomputadoras de que disponen las
universidades mexicanas están subutilizadas la mayor
parte del tiempo.
Para hacer un uso más eficiente de las facilidades
disponibles, es posible integrarlas en un Grid (o malla),
conectando procesadores geográficamente distribuidos
por medio de la red.
Esto permite aglomerar la capacidad disponible para poder
atacar problemas que demandan gran capacidad y al
mismo tiempo lograr un aprovechamiento pleno de la
capacidad colectiva disponible antes de realizar nuevas
inversiones.
Las inversiones para aumentar la capacidad del Grid se
comparten entre todas las instituciones participantes.
32
Objetivo


Conformar una Grid Nacional de centros de cómputo de
alto rendimiento, conectados por la red Internet 2 de
CUDI, cuya infraestructura dé respuesta a las demandas
de ciencia avanzada en el país.
Permitir que los científicos mexicanos tengan acceso a
facilidades de supercómputo a través de la Grid,
enlazándose por la red Internet 2 de CUDI, desde
cualquier institución de educación superior e investigación
del país
33
Importancia estratégica para el país



Actualmente no es posible hacer ciencia avanzada si no se
cuenta con facilidades de Supercómputo y de Grids, como
física de partículas, biotecnología, genómica, astronomía,
materiales, etc
También se verán beneficiados proyectos de interés social
como los relacionados con protección civil (pronóstico
regional del clima, impacto de los tsunamis, sismos,
monitoreo de volacanes, manejo de recursos ambientales
e hidrológicos y sistemas geográficos de información,
seguridad pública) o con salud (desarrollo de nuevos
medicamentos, tratamiento del SIDA, procesamiento de
imágenes radiográficas y telemedicina).
A nivel internacional, no será posible participar en
proyectos de investigación avanzada (vgr. CERN,
Astronomía, Pierre Auger), si no se cuenta con tecnología
Grids en el país.
34
Antecedentes

Con recursos de Conacyt asignados a la promoción de
aplicaciones en Internet 2, CUDI patrocinó el proyecto GRAMA
(Grid Académica Mexicana).
http://www.grama.org.mx/


En el participaron investigadores de la UNAM, CINVESTAV,
CICESE, UDG y UAM
El objetivo fue conectar un equipo de supercómputo de cada
institución, a través de la red Internet 2 de CUDI
35
Equipos participantes en GRAMA
Equipo
Tipo de
Procesador
Velocidad
# de
CPU's
# de
Nodos
Organización
de la memoria
Memoria
Total
Memoria
por nodo
Ubicación
HP AlphaServer
SC 45
Alpha EV68
1.2 GHz
36
10
Distribuida
56 GB
4/8 GB
UNAM
SGI Origin2000
MIPS R10000
195 MHz
8
1
Compartida
2 GB
2 GB
UNAM
Cluster
Pentium III
1.13 GHz
48
24
Distribuida
24 GB
1 GB
UNAM
IBM p690
Power4
1099 MHz
12
Compartida
24 GB
Cluster I
Intel Xeon
2.45 GHz
32
Distribuida
32 GB
SGI Origin 2000
MIPS R10000
195 MHz
18
Cluster
Pentium IV
2 GHz
40
40
Distribuida
Cluster*
Intel Intanium II
1.4 GHz
12
6
Cluster
Pentium III
1 GHz
40
Sun Fire 4800
UltraSparc III
900 MHz
Cluster Sun Blade 100
UltraSparc IIe
SGI Origin2000
Cluster Sun Blade 1000
2 GB
UAM
4.5 GB
UAM
10.24 GB
256 MB
UAM
Distribuida
24 GB
4 GB
UAM
20
Distribuida
40 GB
2 GB
CINVESTAV
8
1
Compartida
8 GB
8 GB
CICESE
502 MHz
8
8
Distribuida
2 GB
256 MB
CICESE
MIPS R10000
195 MHz
8
1
Compartida
1 GB
1 GB
CICESE
UltraSparc III
900 Mhz
5
5
Distribuida
5 GB
1 GB
CICESE
* Equipo Donado por Intel Lufac a Gramma
16
UdeG
Compartida
36
Resultados de GRAMA hasta la fecha




Una infraestructura de hardware, consistente de al
menos un equipo de cómputo de alto rendimiento en
cada institución, conectado a los demás equipos
mediante la red CUDI con altas capacidades de ancho
de banda y calidad de servicio.
Una infraestructura de software, que gestiona el
acceso y uso compartido de los recursos de hardware.
Un esquema de autentificación y seguridad para el uso
de la infraestructura de grid (hardware + software).
Resultados de aplicaciones ejecutadas en la grid, que
demuestra la factibilidad de su uso.
37
Retos actuales





Incorporar a nuevas instituciones para participar en
el GRID, como IPN, IPICyT, BUAP, UDLAP, UNISON
Definir la demanda real en el país de necesidades de
supercómputo
Optimizar el diseño del Grid (Arquitectura,
Middleware, Seguridad, Conectividad)
Determinar el equipamiento (hardware y software)
adicional requerido
Establecer la organización para administrar y operar
GRID
38
3. Laboratorios compartidos

La ciencia moderna requiere de instrumentos cada vez
más caros que generan grandes cantidades de
información y cuyo costo no es justificable para una
institución individual.
39
Nuevas formas de hacer investigación:
herramientas muy caras, intensivas en
datos, colaborativas…
ALMA
Network for Earthquake Engineering Simulation
LHC
Sloan Digital Sky
Survey
Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory
40


Mediante el uso de la red hoy es posible compartir
estos instrumentos y soportar colectivamente sus
costos.
Además mediante el uso de la red se pueden utilizar
laboratorios e instrumentos ubicados en
universidades y centros de investigación de todo el
mundo, como es el caso de los aceleradores de
partículas del Centre Européenne pour la Recherche
Nucléaire (CERN).
41
Ejemplos en México…

La UANL cuenta con…





Microscopio
Microscopio
Microscopio
Microscopio
Óptico Olympus B201
de Fuerza Atómica Q-Scope 250
Electrónico de Barrido Leica S440
Electrónico de Transmisión JEOL 2010
La UNAM cuenta con…

Microscopio electrónico JEM2010 Fas Tem de
nanotecnología (Instituto de Física)
42
Laboratorios Remotos a través de la red de CUDI
43
Posibles pasos a seguir por los centros
CONACYT…



Integrar un grupo de trabajo que desarrolle el
proyecto
Identificar la demanda nacional de equipos de
laboratorio que se puedan operar a distancia
Levantar el inventario de los equipos instalados en el
país y sus posibilidades de ser compartidos
44
4. Mejoramiento del posgrado







Tenemos entendido que ningún posgrado del padrón de
excelencia de Conacyt tiene más de 300 alumnos y en la
mayoría el número de profesores excede al número de alumnos
Se busca hacer eficiente la infraestructura existente, evitando
que se repitan posgrados con pocos alumnos.
Los posgrados se podrán impartir remotamente utilizando
videoconferencias interactivas y contenidos en línea. Con ello se
podrán compartir profesores con grupos que puedan llegar a
varios cientos de alumnos
Se comparten virtualmente laboratorios, talleres y bibliotecas
Se tendrá una cobertura nacional permitiendo estudios de
posgrados en universidades que por si solas no lo justificarían
Los alumnos tendrán una certificación de la institución que
proporciona el posgrado, conjuntamente con la institución
remota
Al evitarse el costo de traslados, se puede extender
considerablemente el número de becas
45
Con este resultado se podría extender la cobertura de las
maestrías calificadas como de excelencia en el país. 26
programas son de centros CONACYT
15 Institución con más maestrías de excelencia
Maestrías
Universidad Nacional Autónoma de México
46
Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados IPN
41
Universidad Autónoma de Nuevo León
20
Colegio de postgraduados
15
Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada
13
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
12
Universidad Autónoma Metropolitana
11
Universidad de Guadalajara
9
El Colegio de México AC
8
Universidad Autónoma de San Luis Potosí
8
Universidad de Guanajuato
7
Instituto Politécnico Nacional
6
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
5
Universidad Autónoma de Baja California
5
Universidad de Colima
4
46
Pasos a seguir…

Establecer un modelo de maestría en que se definan:






Bases pedagógicas
Infraestructura requerida
Procedimientos de control de alumnos
Bases de Certificación
Recursos y costos
Se propone asimismo que los posgrados de
excelencia obtengan incentivos adicionales cuando
tengan al menos 300 alumnos
47
Posgrados compartidos…


Estos programas se podrán proporcionar a
universidades en Latinoamérica
Se podrán realizar programas de colaboración de
posgrado con universidades en Estados Unidos y
Europa
48
MAESTRIA EN CIENCIAS DE LA ELECTRONICA
OPCION MECATRONICA
MODALIDAD DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
M. C. Jaime Cid Monjaraz
Dr. Fernando Reyes Cortés
Dra. Ma. Aurora Diozcora Vargas Treviño
Dr. Sergio Vergara Limon
INFRAESTRUCTURA ACADEMICA COMPARTIDA
50
Medios propuestos



Educación desde la universidad participante por medio
Videoconferencias con enlace al salón de clases con
asistencia de estudiantes de la sede.
Aprovechar los recursos que ofrece Internet2.
Con esto se pretende que los estudiantes a distancia
adquieran los mismos conocimientos que los estudiantes de
la sede manteniedo una comunicación directa con el
profesor.
51
Programa piloto de la modalidad de educación a distancia



El postgrado de mecatrónica en su modalidad de educación a distancia
se dividirá en nodos. Para empezar se plantea un programa piloto,
donde solo se considerarán una sede y un nodo, cada uno de ellos con
2 salones equipados para realizar videoconferencias y los prototipos
científicos para realizar las practicas experimentales.
En un futuro el número de nodos se puede incrementar en función de
la demanda y los recursos disponibles.
La sede sería el postgrado en Mecatrónica de la Facultad de Ciencias
de la Electrónica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
52
5. Adopción de un nuevo paradigma de
enseñanza-aprendizaje basado en tecnologías
informáticas.

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...









Capacidad de investigación
Resolución de problemas prácticos
Creatividad
Autoaprendizaje
Trabajo en equipo
Análisis de escenarios
Networking
Administración de recursos (incluyendo el tiempo)
Comunicación electrónica
53


Las tecnologías informáticas y el uso de redes de
gran capacidad 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).
Las tecnologías están impactando todas las
disciplinas que imparten las universidades. El uso de
un nuevo paradigma de enseñanza-aprendizaje
basado en redes y tecnologías de la información
permite al alumno conocer el impacto de estas
tecnologías en sus respectivas áreas de estudio y
adquirir las habilidades necesarias para continuar
capacitándose a lo largo de sus vidas profesionales.
54
Ejemplo…
55
Implementación…

Se esta implementando un programa con Telmex
para implementar este modelo que incluya:




Redes inalámbricas en el campus
Financiamiento de computadoras personales portátiles
de bajo costo, a pagarse durante todo el programa
educativo
Materiales educativos en línea
Conexiones de banda ancha para profesores y alumnos
56
5. Aplicaciones hoy: la reunión de otoño
en Mérida
QuickTime™ and a
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58
QuickTime™ and a
TIFF (Uncompressed) decompressor
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59
A GRID Enabled Border:
Internet2 Solutions to Global Challenges

Aplicación de tecnologías de Internet 2 a la problemática de la
Frontera
 Medio ambiente
 Pronósticos meteorológicos
 Recursos hidráulicos
 Comercio Internacional
 Cadenas productivas
 Salud Pública
 Respuesta a desastres
 Migración
 Seguridad Nacional
5. El futuro de la red
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
University of Massachusetts y
el Instituto Nacional de
Astrofísica, Optica, 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
62
Cerro de la Negra en el Estado de Puebla…
63
Estará listo en 2006. Necesitará 10 Gigabits por segundo
para conectarse a la red mundial y ser aprovechado por la
comunidad mundial de astronomía
64
San Pedro Martir, Baja California es uno de los mejores
centros de observación astronómica en el mundo y están en
planeación varios telescopios nuevos de la mayor capacidad,
que requerirán conectividad de fibra óptica
65
CENIC
Backbone de la red CUDI con
conectividad Gigabit de la Negra a
Puebla, México, Monterrey, Ciudad
Juárez, y al Corredor científico San
Diego Ensenada, San Pedro Martir
UTEP
Tijuana
Cd. Juárez
CLARA
Monterrey
Guadalajara
México
66
Cancún
[email protected]
http://www.cudi.edu.mx
67