Investigadores de la UCLM buscan un software sostenible y reducir su impacto en el medioambiente

El buen uso de newsletters, borrar archivos duplicados, los documentos que nos descargamos, las fotografías almacenadas o la bandeja de correo no deseado son algunas de las recomendaciones que el equipo de investigadores en software verde del grupo Alarcos de la UCLM publica para ayudar al usuario a usar la tecnología de manera más eficiente. Sin embargo, detrás de estos consejos hay un gran trabajo de investigación para ayudar a los desarrolladores de software a lograr aplicaciones eficientes y, ahora, hacer transferencia directa a las empresas, un trabajo que ha llevado a Coral Calero, la directora del equipo, a ser referencia internacional.

“No queremos que los usuarios dejen de usar la tecnología, ni que los desarrolladores software dejen de hacer las aplicaciones lo mejor posible. Pretendemos ayudar a hacerlas más eficientes y que los usuarios usen la tecnología de manera más responsable”. La doctora en Ingeniería Informática y catedrática de Lenguajes y Sistemas Informáticos de la Escuela Superior de Informática de la UCLM en el campus de Ciudad Real, Coral Calero, explica en esta entrevista el trabajo que desarrolla el equipo “Green and Sustainable software” que dirige, dentro del Grupo de Investigación Alarcos, en el terrero del software verde.

Integrado por diez personas, entre doctorandos, estudiantes del Grado en Informática y máster y tres profesores, este grupo de investigadores tiene dos líneas de trabajo en marcha. Una, relacionada con la investigación en Sistemas de Información e Ingeniería del Software, en sintonía con el perfil del equipo, a través de la que buscan ayudar a las empresas que desarrollan software a implementar productos más eficientes energéticamente y sostenibles.

Y, una segunda línea relacionada con la divulgación que tiene la finalidad de concienciar a la sociedad del impacto que el software tiene en el medioambiente “porque tenemos que crear conciencia sobre este problema”, sostiene esta catedrática de la UCLM, cuyos trabajos en el ámbito del software verde la han llevado a ser hoy un referente internacional.

Estabilización y transferencia

En esta entrevista, en la que participan también Félix Óscar García y María Ángeles Moraga, los miembros del equipo software verde de la UCLM cuentan el trabajo que han venido desempeñado en el laboratorio del Instituto de Tecnologías y Sistemas de Información (ITSI) en el campus de Ciudad Real, en cuanto a estabilización tecnológica y del reto actual para hacer transferencia directa a las empresas.

Sobre si hoy existe una mayor sensibilidad social hacia el software sostenible, los tres entrevistados coinciden en que queda mucho trabajo por delante, aunque reconocen que algo va cambiando. “Lo importante es que la temática ha empezado a rodar y que las grandes tecnológicas del mundo se hayan empezado a juntar; que en España se haya creado una asociación como Indesia, con grandes empresas que busca crear conocimiento a nivel de Inteligencia Artificial y que las pequeñas y medianas puedan aprovecharlo sin grandes inversiones. Estamos arrancando, pero estamos cogiendo una buena velocidad de crucero”, aclara Coral Calero.

Con todo, aprecian interés por el software sostenible en las empresas de desarrollo, de hecho algunas ya han contactado con este grupo de investigadores para conocer cómo se produce el consumo y qué se pueden hacer para mejorarlo.

PREGUNTA.- ¿En qué consiste su trabajo y por qué son pioneros en software verde?.

RESPUESTA.- Coral Calero.- Hemos diseñado un dispositivo de medición que, cuando ejecutamos cualquier aplicación software, sabemos el consumo de electricidad de varios componentes del ordenador y cuál es el consumo global de éste. Esto permite hacer estudios del consumo de las aplicaciones software y saber qué componentes del ordenador son los responsables principales del consumo. Por ejemplo, si es debido a un uso más intensivo del procesador, del disco duro o de cualquier otro de los componentes que controla nuestro dispositivo. Con esa información, se pueden tomar medidas de mejora.

El objetivo de nuestra investigación es conocer el consumo del software para ofrecer recomendaciones a los desarrolladores sobre cómo hacerlo mejor. Básicamente es esto. El software se hace igual y al usuario le debe dar lo que busca, pero optimizando el uso de energía.

P.- Entiendo que habrá varias etapas en el desarrollo del software

R.- Félix Óscar García.- Así es, y lo que pretendemos es que el software resultante sea más eficiente. Y para lograrlo podemos seleccionar, dentro de las diferentes opciones de diseño que nos permiten resolver el mismo problema, aquéllas que sean más eficientes desde el punto de vista energético. Pensemos, a modo de metáfora, que queremos diseñar el interior de un salón. Evidentemente hay diferentes maneras de plantear ese diseño, de colocar los muebles, la iluminación, etc. Al final es el mismo salón con la misma funcionalidad, pero dependiendo de la disposición de los elementos, será más o menos confortable. Pues eso mismo pretendemos hacer con el software, conseguir que las opciones de diseño del mismo tengan en cuenta el consumo final de la solución.

O, por ejemplo, a nivel de programación, podemos optar por desarrollar los algoritmos siguiendo prácticas de programación más orientadas a eficiencia en consumo o utilizar un lenguaje de programación más eficiente teniendo en cuenta el problema que tenemos que resolver. En general, digamos que en el ciclo de vida del software hay muchas decisiones que pueden afectar al consumo y los desarrolladores deber ser conscientes de ello. Además, necesitamos proporcionarles guías de desarrollo que estén apoyadas en evidencias empíricas de consumo.

P.- ¿En qué momento se encuentra el laboratorio?

R.- F.O.García.- Hemos avanzado mucho para darle madurez, sobre todo aumentando el nivel de automatización y el soporte metodológico. Tenemos un equipamiento más completo que nos permite medir el consumo de distintas configuraciones hardware y software, como por ejemplo, equipos con altas prestaciones de procesamiento y tarjeta gráfica para realizar estudios de algoritmos de Inteligencia Artificial o videojuegos.

Aumento de la productividad y fiabilidad
Este importante esfuerzo de automatización nos ha permitido aumentar la productividad y fiabilidad a la hora de realizar estudios, evitando la labor tediosa previa de realizar las mediciones manualmente. Y es, precisamente esa madurez del laboratorio, lo que hemos logrado en estos últimos años y ahora nos permite potenciar, por un lado, la parte científica, a través de estudios de investigación para ver cómo mejorar el desarrollo software y, por otro, la parte de divulgación con el objetivo de concienciar a la ciudadanía del impacto que tiene el software en el medioambiente, educando en un uso más responsable desde esta perspectiva cuando interactúan con sus aplicaciones software.

P.- ¿Cómo se llega a ese consumo responsable?

R.- F.O.García.- Pongo el ejemplo del lenguaje de programación. Hoy está de moda el uso de Python porque tiene un conjunto variado de librerías, sobre todo a nivel matemático de Inteligencia Artificial (IA) y, este lenguaje en nuestros casos, ha resultado ser uno de los que más consume respecto a otros como C o C++.

María Ángeles Moraga.- A nivel divulgativo, hemos estudiado las redes sociales y hemos visto que en X (antigua Twitter) si pones un gif consume mucho más que si pones un emoticono. Esto es un ejemplo de cómo los usuarios, con pequeñas acciones cuando escriben mensajes, pueden hacer un uso más responsable de la tecnología.

C.Calero.- No queremos que los usuarios dejen de usar la tecnología, ni que los desarrolladores software dejen de hacer las aplicaciones lo mejor posible. Pretendemos ayudar a éstos a hacerlas más eficientes y a los usuarios finales a usar la tecnología de manera más responsable.

P.- ¿Cómo pueden, empresas y usuarios, utilizar el software verde?.

R.-M.A.Moraga.- Nuestro objetivo es hacer transferencia e ir aplicando los resultados que obtenemos en nuestra investigación, prueba de ello es que hemos abierto una línea de investigación relacionada con el consumo del uso de los videojuegos. Trabajamos con algunos desarrolladores de éstos para ver qué motores consumen más y trasladar los avances en la investigación a las empresas para que los apliquen en los desarrollos reales.

P.- Las empresas, ¿se muestran interesadas en contrarrestar el impacto de las TIC?

R.- C.Calero..- En principio, nosotros queríamos orientar las tareas de divulgación a la sociedad en general, pero nos dimos cuenta de que teníamos que hacer una parte de divulgación y educación dentro de las empresas que desarrollan software, para que también tomaran consciencia del impacto que el software que desarrollan tiene en el medioambiente.

No obstante, sí apreciamos interés. De hecho, han contactado con nosotros varias empresas de desarrollo para que les expliquemos qué quiere decir esto de la sostenibilidad, porqué consume el software y qué se pueden hacer para mejorarlo. Hay otras líneas relacionadas en las que ya tenemos algunos resultados, como la incorporación de acciones de sostenibilidad software dentro de la responsabilidad social corporativa de las empresas. Dentro de esta línea, en la actualidad estamos elaborando un modelo de madurez de sostenibilidad software que permitirá a las empresas evaluarse y saber cómo mejorar su nivel de sostenibilidad.

Mediciones reales de consumo
En cualquier caso, estamos arrancando con la realización de varias tesis doctorales en estos temas. Hemos trabajado mucho en la estabilización de la parte tecnológica, porque si queremos evaluar y dar consejos de mejora de consumo energético, tenemos que partir de una base sólida basada en mediciones reales de consumo.

Y el siguiente paso es hacer transferencia directa a las empresas, que es en lo que estamos trabajando ahora.

P.- Los usuarios ¿cómo pueden aplicar un consumo responsable?

R.- C.Calero.- Tenemos una cuenta en X que se llama Green Tic Tips en la que damos consejos (tips) sobre cómo usar las tecnologías de manera más verde. Aquí publicamos resultados de nuestros trabajos de investigación y de otros investigadores.

Cada dato que tenemos y que creemos que puede ayudar al usuario a hacer un uso eficiente de la tecnología, lo publicamos ahí para que la gente pueda usarlo.

También, el sentido común hace mucho y lo vemos en las charlas de divulgación ya que cuando contamos pequeños trucos que se pueden hacer la gente se da cuenta. No obstante, la cuenta de X está muy bien, para comenzar

P.- ¿Aprecian una mayor sensibilidad hacia la sostenibilidad?.

R.- M.A.Moraga.- Si, a nivel de usuario, de empresa y de desarrolladores. Cada vez hay más preocupación por estos temas, de hecho, se ha incrementado el número de artículos científicos relacionados con estas temáticas y en las charlas de divulgación vemos el interés en los usuarios por hacer algo que palíe el alto consumo del software.

C.Calero.- En las administraciones públicas hay un gran movimiento. El Gobierno central cuenta con la Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial que ha puesto en marcha el “Plan Nacional de Algoritmos Verdes”, enfocado a la Inteligencia Artificial, que consume mucho, para desarrollarla con algoritmos verdes.

En el caso de Castilla-La Mancha, una de las líneas de los proyectos de investigación está relacionada con medioambiente y tecnología, mientras que, a nivel europeo, hay muchísima normativa enfocada a la IA verde, lo que supone un gran paso porque ésta es un tipo de software que, casi siempre, va rodeada de soluciones software. El impulso que están dando las administraciones hace que las empresas se contagien.

Al Foro Global de Inteligencia Artificial y Sostenibilidad de Sevilla, en el que he estado recientemente, ha asistido gente de todo el mundo y se ha visto el gran esfuerzo que hacen empresas grandes con Google, pero también otras tecnológicas más pequeñas por intentar dar soluciones eficientes.

P.- ¿La Junta y las empresas castellano-manchegas están interesadas en el software verde?.

R.- C. Calero.- Pues yo creo que si. En principio está potenciando bastante la transición ecológica y digital, cuenta con una viceconsejería de transformación digital y se ha creado la Dirección General de Digitalización e Inteligencia Artificial. Y desde estos organismos se han mostrado interesados en potenciar el software verde y sostenible. De hecho, ya se han puesto en contacto con nosotros a este respecto.

En cuanto a las empresas de la región, tenemos la suerte de que en Ciudad Real hay varias factorías software y con algunas de ellas hemos hablado e, incluso, con alguna estamos hablando, pero no puedo hablar más porque se me gafa el proyecto (risas).

F. O. García.- Hay interés por parte de las empresas castellano-manchegas, lo cual es un muy buen punto de partida al que debe darse continuidad para que estas empresas inviertan más en la investigación y transferencia de resultados.

P.- ¿Creen que, si se conociera el consumo real de las tecnologías, se apostaría por la sostenibilidad?

R.- C. Calero.- La gente se queda epatada cuando conoce el impacto de la tecnología en el medioambiente; no se cree que pueda haber tantísimas emisiones de CO2.

F. O. García.– Hay casos muy recientes, como el uso de la IA y de ciertos motores como el Chat-GPT, en los que el consumo para entrenar ese tipo de modelos de IA es altísimo y no se es consciente.

Calero.- Lo mismo ocurre con el gran número de los datos que generamos diariamente. Somos muy Diógenes digitales: No borramos las fotos ni los documentos que nos descargamos, ni los correos electrónicos. Y todo está almacenado en la nube y cuanto más grande es más cuesta buscar el dato y más energía se necesita. A la gente hay que hacerla consciente de lo que significa no borrar la bandeja de correo no deseado o las fotografías.

P:- ¿Cómo comenzó Coral Calero en el software verde hasta llegar a ser referente?

R.- Mi carrera anterior y mi tesis doctoral fueron en calidad de software, cómo hacer que éste tuviera más calidad. Sin embargo, llegó un momento en el que me faltaba algo y se me juntaron dos cosas: mi preocupación por el medioambiente y el background que tenía del concepto calidad y pensé que había que hacer algo sobre el consumo del software. No sé si fue una inspiración, pero por ahí comencé.

En los inicios contacté con los pocos investigadores que trabajaban a nivel internacional en este campo y mantuvimos muchas reuniones para ver qué podíamos hacer. Y aquí vimos, hace más de 10 años, que si queríamos trabajar en esto teníamos que comenzar por hacer un medidor.

P.- Coral Calero, junto al equipo, figura en el ranking internacional de autores más prolíficos en sostenibilidad de software

R.- C. Calero.- La verdad es que estamos contentos con la repercusión que están teniendo los trabajos del equipo en la comunidad científica, prueba de ello es, por ejemplo, las referencias a dos libros “Green Software Engineering” y “Software Sustainability”, publicados por Springer, una editorial de mucho prestigio y que fueron los primeros en la temática.

Hemos ayudado mucho a crear el cuerpo de conocimiento sobre este tema y esto hace que nuestras publicaciones tengan bastante impacto. Ten en cuenta que llevamos más de 10 años trabajando, que fuimos pioneros a nivel mundial en este tipo de trabajos. Al comenzar estuve trabajando con los pocos investigadores internacionales que también comenzaban en la temática y publiqué algunos trabajos con ellos. Por eso estoy un poquito más arriba que mis compañeros en el ranking internacional de publicaciones en software verde.

F.O. García.– Esto es importante. Cuando se inicia una línea, en este caso de sostenibilidad software, te encuentras que en los orígenes ni siquiera hay definiciones universalmente aceptadas sobre sostenibilidad software y en el grupo se sentaron las bases. Y, a partir de aquí, la comunidad científica te sitúa y te conviertes en una referencia.

Fuente: https://www.lanzadigital.com/

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diciembre, 2023

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