Este año en Paraguay, un nombre estuvo presente en los principales premios científicos locales: Dr. Fabio López. Recibió el Premio Andrés Barbero otorgado por la Sociedad Científica del Paraguay en la categoría Posgrado, el Premio Nacional de Ciencia y el Premio Nidia Sanabria de Romero en la categoría de Iniciación Científica.
Fabio López Pires es ingeniero en Informática, máster en Redes y Comunicaciones de Datos y doctor en Ciencias de la Computación por la Universidad Nacional de Asunción. Actualmente trabaja en el Parque Tecnológico Itaipú. Sus líneas de investigación se enfocan en computación en la nube, optimización multi-objetivo, inteligencia computacional y aprendizaje automático.
Recientemente, Ciencia del Sur conversó con Fabio conversó acerca de sus investigaciones y logros.
Felicitaciones por el Premio Andrés Barbero. ¿Cuál fue su tema de tesis y de qué trató?
¡Muchas gracias! El título de la tesis premiada fue “Many-Objective Resource Allocation for Elastic Infrastructures in Overbooked Cloud Computing Datacenters Under Uncertainty”, donde se estudiaron diversas variantes del problema de Ubicación de Máquinas Virtuales (en inglés Virtual Machine Placement, VMP), abordada desde una perspectiva de optimización de muchos objetivos.
¿Cuáles fueron los principales aportes de su tesis?
En resumen, la tesis compuesta por cuatro principales partes tuvo los siguientes aportes:
Parte 1: taxonomías de problemas VMP para computación en la nube, como resultado de una revisión, análisis y clasificación de la literatura especializada.
Parte 2: estudios relacionados al problema VMP para entornos estáticos en centros de datos virtualizados, proponiendo la primera formulación VMP en un contexto de muchos objetivos (más de tres). Adicionalmente, un método basado en límites inferiores y superiores ajustables asociados a cada función objetivo, de manera a poder reducir el número, potencialmente inmanejable, de soluciones no-dominadas. Finalmente, un algoritmo memético interactivo diseñado para resolver la formulación propuesta, incluyendo evaluaciones experimentales para validar la calidad de las soluciones obtenidas, así como su escalabilidad para resolver instancias del problema con gran cantidad de máquinas físicas y virtuales.
Parte 3: siguiendo el mismo esquema de la parte 2, se realizaron estudios relacionados al problema VMP pero para entornos semidinámicos. Con una primera formulación del problema VMP en contextos de muchos objetivos propuesta para este tipo de entornos, se realizó una evaluación experimental de cinco diferentes métodos para selección automática de soluciones desde un conjunto Pareto. Se extendió el algoritmo memético propuesto en la parte 2 para resolver la formulación propuesta.
Parte 4: considerando los descubrimientos de las partes anteriores, se estudió el problema VMP en contextos para muchos objetivos en entornos dinámicos de computación en la nube bajo incertidumbre. En ese sentido se ha considerado un primer enfoque de incertidumbre basado en escenarios para modelar diversos parámetros relevantes de un entorno complejo de Infraestructura como Servicio (IaaS).
Así también, una primera propuesta para un entorno complejo de IaaS para problemas de VMP considerando elasticidad y sobrerreserva de recursos. Adicionalmente, un esquema de optimización de dos fases para problemas de VMP, que combina las ventajas de formulaciones VMP en línea (iVMP) y fuera de línea (VMPr), introduciendo un nuevo método basado en predicción para decidir cuándo activar una reconfiguración, así como un método basado en actualizaciones para decidir qué hacer con los servicios solicitados durante el periodo de recálculo.
¿Qué publicaciones científicas a nivel internacional fueron posible gracias a esta tesis premiada?
Fue una tesis doctoral con bastante producción científica. Los resultados de esta tesis doctoral fueron presentados como artículos científicos en congresos (5), revistas (3) y capítulos de libro (2), todos de renombre internacional:
Parte 1:
– Fabio López-Pires and Benjamín Barán (2015), ‘A Virtual Machine Placement Taxonomy’. In 2015 15th IEEE/ACM International Symposium on Cluster, Cloud and Grid Computing (CCGrid), (pp. 159-168), China. IEEE.
– Fabio López-Pires and Benjamín Barán (2017), ‘Cloud Computing Resource Allocation Taxonomies’. International Journal of Cloud Computing. Inderscience Publishers.
– Benjamín Barán and Fabio López-Pires (2017), ‘Resource Allocation for Cloud Infrastructures: Taxonomies and Research Challenges’. Research Advances in Cloud Computing. S. Chaudhary, G. Somani, R. Buyya (Editors). Springer.
Parte 2:
– Fabio López-Pires and Benjamín Barán (2015), ‘A Many-Objective Optimization Framework for Virtualized Datacenters’. In 2015 5th International Conference on Cloud Computing and Service Science (CLOSER), (pp. 439-450), Portugal. SciTePress (Best Student Paper Award).
– Fabio López-Pires and Benjamín Barán (2017), ‘Many-Objective Virtual Machine Placement’. Journal of Grid Computing. Springer (Invited Paper).
Parte 3:
– Diego Ihara, Fabio López-Pires and Benjamín Barán (2015), ‘Many-Objective Virtual Machine Placement for Dynamic Environments’. In 2015 IEEE/ACM 8th International Conference on Utility and Cloud Computing (UCC), (pp 203-207), Cyprus. ACM/IEEE.
– Fabio López-Pires (2016), ‘Many-Objective Resource Allocation in Cloud Computing Datacenters». 4th IEEE International Conference on Cloud Engineering (IC2E). Doctoral Symposium. Germany. IEEE.
– Fabio López-Pires and Benjamín Barán (2017), ‘Many-Objective Optimization for Virtual Machine Placement in Cloud Computing’. Research Advances in Cloud Computing. S. Chaudhary, G. Somani, R. Buyya (Editors). Springer.
Parte 4:
– Fabio López-Pires, Benjamín Barán, Augusto Amarilla, Leonardo Benítez, Rodrigo Ferreira, Saúl Zalimben (2016), ‘An Experimental Comparison of Algorithms for Virtual Machine Placement Considering Many Objectives». 9th IFIP Latin America Networking Conference (LANC). Chile. ACM.
– Fabio López-Pires, Benjamín Barán, Leonardo Benítez, Saúl Zalimben, Augusto Amarilla (Under Review), ‘Virtual Machine Placement for Elastic Infrastructures in Overbooked Cloud Computing Datacenters Under Uncertainty». Future Generation Computer Systems. Elsevier.
¿Es este su primer premio científico?
No. He recibido ya previamente distinciones nacionales e internacionales por mi investigación, donde se podría destacar el premio al mejor artículo científico estudiantil en una importante conferencia internacional de computación en la nube (CLOSER 2015) y recientemente una distinción en el Concurso Latinoamericano de Tesis de Doctorado (CLTD 2018). Espero seguir en esta línea de distinciones, no por los premios en sí, sino porque implican que se hace un buen trabajo y además sirve para que Paraguay pueda posicionarse internacionalmente en investigación científica.
¿Qué nos puede decir sobre el impacto que tuvo este trabajo en la formación de recursos humanos especializados?
Felizmente, el desarrollo de esta tesis doctoral significó trabajar en equipo con una importante cantidad de colaboradores de diversas carreras de grado y postgrado, de diversas universidades del país.
Para muchos fue una oportunidad para conocer nuestra línea de investigación sobre computación en la nube, como un proceso de iniciación científica, y en todos los casos logrando importantes resultados con publicaciones.
¿Desde cuándo viene trabajando en este tema, podría hacernos una breve cronología?
Empezamos a explorar este tema a fines de 2011, cuando me desempeñaba como Encargado de Producción del Centro de Datos del Parque Tecnológico Itaipú. En ese entonces, buscábamos un tema de investigación que tenga potencial de aplicación en el mundo real, particularmente a la realidad del Paraguay.
Fue así que inicié mis trabajos de tesis de maestría en Redes y Comunicaciones de Datos enfocado en el problema VMP, lo que resultó en diversas publicaciones científicas. Como la tesis de maestría tuvo muy buenos aportes científicos, incluyendo una distinción en el Concurso Latinoamericano de Tesis de Maestría (CLTM 2014), casi inmediatamente inicié en 2014 mis trabajos de tesis doctoral, profundizando los trabajos previamente realizados.
Con importantes contribuciones fuimos publicando trabajos desde 2015, cerrando a principios de 2017 los trabajos con excelentes resultados y logrando todos los objetivos propuestos. En resumen, venimos trabajando en este tema en particular desde ya hace bastante tiempo, destacando que no es fácil llegar a importantes contribuciones en poco tiempo así como sin trabajo disciplinado y responsable.
¿Puede contarnos en que consistió su programa de doctorado y cómo se compara con los mejores posgrados de la especialidad?
Con la gran experiencia de la maestría, y gracias a las oportunidades que tuve a nivel nacional, decidí continuar mi investigación en el marco del doctorado en Ciencias de la Computación en la Facultad Politécnica de la Universidad Nacional de Asunción (FPUNA), con el apoyo del Parque Tecnológico Itaipú e Itaipú Binacional.
Desde el Laboratorio de Computación Científica y Aplicada (LCCA) de la FPUNA, trabajé casi tres años en un ambiente destacable, compuesto principalmente por excelentes investigadores paraguayos. Es aquí donde suelo poner mucho énfasis, puntualizando que si bien tenemos diversas limitaciones en cuanto a infraestructura, recursos humanos y financieros, así como formalización de la carrera del investigador cuando nos comparamos a nivel internacional, es importante que entendamos que aun así, en mi experiencia personal, hemos publicados en los mismos congresos y revistas científicas que los estudiantes de doctorado de las más destacadas universidades del mundo, orientados por los investigadores más influyentes en mi área.
Para mí está claro que desde Paraguay se puede hacer ciencia con nivel internacional, por lo que me encantaría se puedan también potenciar los programas de posgrado nacionales.
¿Continúa con sus investigaciones, en qué líneas de investigación?
¡Desde luego! Continúo haciendo investigación. He diversificado mis líneas de investigación una vez culminado el doctorado. Si bien mis principales líneas incluyen Resource Allocation in Cloud Computing Datacenters, Cloud Computing Economics, Cloud Computing Tools and Applications y Cloud Computing Security, también trabajo en Smart City Logistics y Machine Learning Applications.
¿Podría contarnos algo de su vida personal, cómo le afectó el trabajo que realizó para llegar a este premio?
Primero que nada, está claro que no hubiera podido llegar a nada de esto sin el incondicional apoyo de mi familia. En ese sentido, mi señora Lorena debería tener al menos medio doctorado a su favor.
También mis hijas Clotilde y Clementina representan el motivo más importante en mi vida para trabajar con una visión de hacer lo mejor posible, con pasión y con valores. Por supuesto, todo esto se basa en lo que aprendí con el ejemplo de mis padres y hermanos. Es así que creo que cada logro mío es en parte de toda mi familia, así como de mis amigos. Todos ellos siempre me hacen saber de su alegría ante cualquier logro obtenido y avance en mi carrera de investigador.
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Equipo periodístico y científico de Ciencia del Sur
Felicitaciones Fabio López y Felicitaciones a Benjamin Barán