KDE, Plasma y software libre en el sincrotrón de Barcelona

KDE, Plasma y otro software libre, están presentes no solo en escritorios de equipos domésticos. También en instituciones científicas como el sincrotrón de ALBA en Barcelona.

Esta es la traducción de la entrevista realizada por Ivana Isadora Devcic a Sergi Blanch-Torné hacker que trabaja en el Sincrotrón de Barcelona y que se publicó, bajo licencia CC-by v3.0, en inglés hace unos días en la web dot.kde.org

En la entrevista, Sergi nos explicará qué es eso de un sincrotrón y de cómo en una herramienta científica tan importante como esta, se utiliza Plasma y otras herramientas de software libre para realizar su trabajo.

Me pareció una interesante entrevista para traducirla y difundirla en mi blog. Comenzamos…

Ivana Devcic: Sergi, ¡gracias por aceptar la invitación para esta entrevista y por dedicarnos tiempo de tu día para esto! Nuestra historia empieza en el FOSDEM de este año 2019, donde conociste a desarrolladores de la comunidad KDE ¿es así?

Sergi Blanch-Torné: Así es. Soy un asíduo asistente a FOSDEM. Creo que asistí por primera vez en 2004. Un día en el trabajo, tuvimos un problema con Plasma. Afortunadamente ocurrió unas semanas antes de la celebración del FOSDEM. Le comenté a mi jefe que seguro que habría personas de KDE a las que pedir ayuda, !y así fue! Y además fue divertido descubrir que también eran de Cataluña.

Así que concertamos una cita con Aleix Pol y Albert Astals. Echaron un vistazo al problema y encontraron la configuración correcta que consiguió resolverlo.

Ivana: ¡Me alegra escuchar que se solucionó el problema! Hubiera sido un comienzo un poco embarazoso para esta entrevista. Puedes, por favor, presentarte para nuestros lectores/as.

Sergi: Por supuesto. Nací en Juneda, un pequeño pueblo al oeste de Cataluña. A solo 20 km de la capital de la provincia de Lleida. A una hora y media de la capital, Barcelona. Estudié Ciencias de la Computación en la Universidad de LLeida. Fue allí donde comencé a utilizar el software de KDE, por el año 1998.

Hay divulgadores de Linux en mi universidad y el entorno de escritorio de KDE era (y todavía lo es) el escritorio predeterminado de los equipos que utilizan Linux. Todavía contribuyo con mi universidad con una charla anual de cómo un licenciado en ciencias de computación puede terminar en un trabajo más raro de lo esperado.

Después de conseguir mi título, me fui de proyecto de Erasmus a la universidad de Vrije en Amsterdam, en los Países Bajos. Allí fue donde mejoré mucho mi inglés. Cuando regresé del Erasmus, traté de mudarme a otro país, pero terminé en Barcelona.

El proyecto final de mi licenciatura estuvo relacionado con el software libre. Tengo una gran relación con el departamento de Matemáticas, y hay un grupo de investigación que trabaja en criptografía. Pensamos en realizar algo práctico que pudiera ser utilizado por la comunidad de software libre.

En aquel momento la criptografía de curva elíptica no era muy conocida por el público en general, así que decidimos preparar una implementación para GnuPG. Todavía mantengo el sitio web de nuestro proyecto.

Desgraciadamente, no tengo tiempo para contribuir con código, pero me gusta estar en contacto con la comunidad. Por ese motivo cada año en el FOSDEM, me encuentro con Werner Koch, el líder del proyecto de GnuPG.

Ivana: Has estado involucrado con el software libre desde hace tiempo. ¿Cómo te llevó eso a trabajar en ALBA?

Sergi: Cuando estuve buscando un trabajo en el extranjero, después de regresar del Erasmus, conocí la ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), el mayor sincrotrón en Europa.

Eché una solicitud para un puesto allí y en una de las entrevistas durante el proceso de contratación, me dijeron que había un sincrotrón en construcción cercano a Barcelona. Así que eché allí la solicitud. Muchos de mis supervisores en ALBA, trabajaron antes en el ESRF.

Aquí en el ALBA, tengo un puesto en la sección de control. Somos parte del departamento de computación, que tiene diferentes secciones. Una es llamada Management Information System.

Es en la que los ingenieros que trabajan principalmente con la web y aplicaciones administrativas. También hay personas de la infraestructuras de sistemas. Y la sección de electrónica y control, con la que tenemos mucho en común.

Ivana: La sección de controles… Suena interesante. ¿Pero qué es exactamente lo que controlas allí?

Sergi: Para ayudar a entender cómo funciona todo quizás primero debería explicar primero lo que es un sincrotrón. Un sincrotrón es una especie de acelerador de partículas. En nuestro caso, es un acelerador de electrones. Quizás has oido hablar sobre el Gran Colisionador de Hadrones (o LHC por sus siglas en inglés) en el CERN, que es un colisionador, con unas instalaciones muy diferentes, pero también un acelerador.

La diferencia está en el tamaño y en el propósito de ambas instalaciones. En el LHC tienen un perímetro de 27 km de circunferencia. Nosotros tenemos unos 400 metros. Los colisionadores, están diseñados para realizar esas colisiones, para descubrir partículas como el Bosón de Higgs.

Cuando esos electrones en el acelerador son forzados a mantener esa circunferencia, estos producen fotones, básicamente generan luz. En el LHC u otros colisionadores, tratan de mantener esta generación de luz al mínimo. Pero en los sincrotrones, es la luz lo que se utiliza.

Podríamos decir que el acelerador en sí mismo es una bombilla que genera una increíble luz brillante. Y debido a ese brillo esto facilita ser utilizada, en vez de otras alternativas como los rayos x. Hay experimentos que requieren este tipo de instalaciones, porque con un generador de rayos x normal los investigadores no serían capaces de ver lo que requiere el experimento.

En esencia, también se podría decir que esto es una gran máquina que utilizamos para ver cosas pequeñas. Podríamos simplificarlo hasta el punto de decir que un sincrotrón es como un gran microscopio.

Tiene aplicaciones en biología, química, farmacología… y también en paleontología, o incluso en el arte. Aquí en ALBA hemos realizado experimento de cómo un virus pasa la membrana de una célula. Hemos echado un vistazo a los mecanismos de cómo la célula es invadida y hemos tomado fotos de eso.

También hemos tomado un fósil y mirado en su interior, sin necesidad de romperlo, hemos sido capaces de ver su estructura interior. O también podemos someter a estrés una materia plástica para ver cómo se degrada bajo ciertas condiciones. A veces famosos artista, utilizaron capas de pintura para dibujar algo. Podemos ver qué se esconde debajo de esas capas de pintura sin necesidad de dañarlas.

Ivana: ¡Fascinante!

Sergi: Realmente lo es. Y mi trabajo consiste en tener los instrumentos bajo control e integrarlos para permitir al experimento llevarse a cabo. Ofrecemos a los investigadores las herramientas que necesitan, pero normalmente no estamos cuando ellos utilizan en sincrotrón.

Para estar seguros que el acelerador funciona correctamente, muchos elementos deben funcionar de manera conjunta. El rayo de electrones es como, por ejemplo, un tren con sus vagones. No hay un único electrón, si no un conjunto de estos dando vueltas alrededor de un círculo. Son empaquetados en grupos, y estos grupos están separados unos de otros por 2 nanosegundos. Así que se necesita un alto nivel de precisión.

Primero, hay un acelerador linear, con un cañón de electrones que genera esos grupos de electrones. Nosotros le llamamos linarc para abreviar. Este linarc produce rayos de electrones que se desplazan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Entonces se les hace pasar por un anillo propulsor, donde son acelerados aún más.

Más cercanos a la velocidad de la luz, pero nunca llegando al límite físico. Este proceso de aceleración es repetido 3 veces por segundo, y el haz es almacenado en un anillo para generar su extrema luz brillante.

Para todo este proceso, hay cientos o incluso miles de elementos de control. Tienen que trabajar coordinadamente, tienen que estar preparados para actuar justo en el preciso momento. Estos son motores de paso a paso, encoders, detectores, cámaras, osciloscópios e incluso otros elementos raros que necesitan trabajar juntos. Y nos aseguramos que todo funciona correctamente.

Ivana: ¿Utilizas algún software específico en tu trabajo?

Sergi: Actualmente, en la sala de control está funcionando un Debian 9 con Plasma. Casi todo en la sección de control ejecuta Linux. Hay algunos equipos que requieren Windows, porque algunos fabricantes no ofrecen controladores para Linux…

Y para las herramientas que utilizo, el ESRF ha estado publicando los sistemas de control como software libre desde hace décadas. Hay una comunidad de sincrotrones en Europa y muchas instituciones y organismos de investigación participan en esta comunidad. Se trata de colaboración entre muchas instituciones e ingenieros como yo en otras instalaciones.

De alguna manera es similar a las comunidades dentro del software libre: trabajamos en resolver algo de lo otros pueden beneficiarse y viceversa. Para ser más específicos en cuanto al software se refiere, el sistema de controles distribuido que utilizamos se llama Tango.

Ivana: Realmente parece que tu trabajo tiene mucho en común con las comunidades de software libre y sus principios. Después de todo, la ciencia y la libertad del software siempre han estado unidas. Si he entendido correctamente, ¿también escribes tu propio código en ALBA?

Sergi: Sí, desarrollamos software libre, y es una de las razones por las que trabajo aquí. Estoy contento de tener un trabajo que produce software libre.

Somos una institución pública, y aunque hacemos software libre, hay cosas que no publicamos. Por eso debemos seguir en esa dirección. Algunos de nosotros hemos participado en la campaña de la FSFE “Public Money? Public Code!”. Es una iniciativa increiblemente importante.

Ivana: ¿Puedes compartir un ejemplo de qué clase de software producís?

Sergi: ¡Claro! Para la sala de control, las personas encargadas de las instalaciones necesitan tener un control preciso de todos los elementos para asegurar el control estable del haz de luz. No están cerca de estos elementos, así que es necesario se capaces de controlar todo de manera remota, por la red.

Y a estas personas les gustan las interfaces gráficas, así que hace tiempo, comenzamos un proyecto basado en Qt para construir un framework que pudiera hacer sencillo el construir eses interfaces gráficas.

Le llamamos Taurus. Es un framework publicado bajo licencia LGPL, y desde la última publicación (la 4.5 a la hora de escribir esto) soporta Plasma 5.

Ivana: Qué bueno escuchar eso. 🙂 Además de utilizar Plasma como entorno de escritorio en vuestros equipos, ¿hay alguna otra aplicación de KDE que se utilice en ALBA?

Sergi: Somos una fábrica de artículos científicas, así que utilizamos Kile y Okular todo el tiempo. En la sección de controles, utilizamos Kate y KWrite muy a menudo. Aunque también hay personas que usan Emacs o Vim…

Personalmente, utilizo KMail, Amarok, digiKam, y por mi afición a la astronomía, KStars. Cada vez que enseño a alguien cómo empezar a utilizar un telescópio (doméstico), KStars es la aplicación perfecta para aprender todo lo que necesitas saber.

Ivana: Nos aseguraremos de hacer llegar esto al equipo de KStars. ¿Tienes algún consejo para una persona joven que quiera ser científica y que le gustaría trabajar en ALBA o en una institución similar? ¿Qué tipo de conocimiento debería tener? ¿Algún lenguaje de programación en especial que estuviera bien que conociera?

Sergi: ¡Por supuesto! Lo más importante es la solicitud. Solicita cualquier trabajo que creas que te puede hacer feliz. Si hay una buena oportunidad de trabajo, no la dejes escapar.

En ALBA, trabajamos con C/C++ y Python. A veces, pero muy esporádicamente en Java. Utilizo Cython muy a menudo.

Hay una variedad de conocimientos que nosotros, como un grupo, ofrecemos. Una persona sola no puede hacer todo de maner aislada, así que la comunidad es crucial para nosotros. Nuestro trabajo abarca desde controladores para el kernel a interfaces gráficas.

Algunas personas son mejores en unas áreas, otras en otras materias. Lo más importante es que al final, el grupo sea capaz de trabajar en conjunto. Y que la motivación principal es que todos estamos contribuyendo a la ciencia.

Ivana: Espero que sepas que tus contribuciones son muy apreciadas. Esta ha sido una entrevista fantástica, ¡hemos aprendido un montón de cosas! Gracias Sergi. Nos haría muy felices si pudieras asistir a Akademy, la conferencia anual de KDE, así que por favor piénsatelo. 🙂

Sergi: ¡Gracias por invitarme! La próxima Akademy es en Italia ¿no? Allí estaré.