Isum 2017
27 de Febrero al 3 de Marzo del 2017
Hotel Presidente Intercontinental
Guadalajara, Jalisco, México
8th International Supercomputing Conference In Mexico
Living in a new world of "brontus"
data with Supercomputing at hand

 

 

HPC y el Proyecto Mexicano de Hidrodinámica Cerebral

Español
 
Dr. Isidoro Gitler

Director del Laboratorio de Matemática Aplicada y Cómputo de alto Rendimiento
Departamento de Matemáticas

CINVESTAV-ABACUS

Recibió el grado de Ph.D. en Matemáticas por la Universidad de Waterloo, en Canadá, y el grado de M.Sc. en Matemáticas por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) en EUA. Hizo sus estudios de Licenciatura en Matemáticas en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Recibió la prestigiosa postdoctoral fellowship Alexander von Humboldt en el Instituto de Investigación en Matemáticas Discretas de la Universidad de Bonn, Alemania y la European Alexander von Humboldt fellowship en la Universidad de Grenoble, Francia.

Ha sido profesor del Departamento de Matemáticas del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) desde 1992. Desde el 2012 ha encabezado el Proyecto ABACUS: Un Espacio Nacional de Ciencia y Tecnología de Clase Mundial Especializado en Matemáticas Aplicadas y Cómputo de Alto Rendimiento y actualmente dirige el Laboratorio de Matemática Aplicada y Cómputo de Alto Rendimiento del Cinvestav. Fue Jefe del Departamento de Matemáticas del Cinvestav durante ocho años (2003-2011) y Presidente de la Sociedad Matemática Mexicana (SMM) (2010 al 2012). Es miembro de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y del Sistema Nacional de Investigadores (SNI). Ha dirigido 8 tesis Doctorales (dos más en proceso) y un número similar de tesis de Maestría. Es autor de más de 40 publicaciones con más de 400 citas. Es Coautor del libro Graphs, Rings and Polyhedra, junto con Rafael Villarreal. Coeditó el libro Structural Combinatorics—Combinatorial and Computational Aspects of Optimization, Topology and Algebra, Discrete Mathematics, volumen 302 con Jarik Nesetril y Shalom Eliahou. Coeditó el Volumen de Springer, High Performance Computer Applications, (CCIS) 595 (con Jaime Klapp) y el Volumen de Springer, Recent Advances in High Performance Computing (CCIS 697) (con Carlos J. Barrios Hernández y Jaime Klapp). Ha sido conferencista invitado en más de cincuenta conferencias nacionales e internacionales. Ha impartido más de 10 conferencias magistrales y plenarias. Ha sido investigador invitado en varias universidades incluyendo la Universidad Charles de Praga, la École Polytechnique de París, el Instituto de Matemáticas de Oxford, el Centro de Investigación Matemática de Barcelona, La Universidad de Victoria, Wellington, la Universidad de Sevilla, la Universidad de Ginebra y la Universidad de Bonn.

Además ha sido investigador principal y co-responsable en distintos proyectos de Conacyt. Fue miembro fundador del International Workshop on Combinatorial and Computational Aspects of Optimization, Topology and Algebra (ACCOTA) (1996–2016). Además, ha sido miembro de más de 75 comités organizadores y científicos de varios congresos nacionales e internacionales. Ha organizado varios congresos conjuntos de la Sociedad Mexicana de Matemáticas (SMM) con EUA, Canadá y España. En el área de cómputo de alto rendimiento ha sido miembro organizador y miembro del comité científico de varios eventos internacionales como son: el Workshop Fostering Collaboration in Latin America, (IEEE/ACM CCGrid 2016), International Supercomputing Conference In Mexico (ISUM) y del Latin American High Performance Computing Conference (CARLA).

Conferencia:
HPC y el Proyecto Mexicano de Hidrodinámica Cerebral

Una de las características más importantes que compartimos los humanos es nuestro alto coeficiente de encefalización. Nuestros cerebros consumen una quinta parte de la energía y el oxígeno, así como una cuarta parte de la glucosa que requiere nuestro organismo. Por lo tanto, nuestro cerebro requiere y recibe el 15% de la sangre que bombea nuestro corazón. Las arterias carótidas y vertebrales que suministran sangre a nuestro cerebro se interconectan formando el polígono de Willis, el cual aumenta la robustez de la irrigación de nuestro cerebro. Ciertas enfermedades vasculares y su tratamiento quirúrgico afectan la hemodinámica cerebral, entre las más relevantes se encuentran: la ateroesclerosis, los infartos, los aneurismas, y las malformaciones arteriovenosas.

Cirujanos neurovasculares del Hospital Regional de Alta Especialidad de Ixtapaluca y del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía están colaborando con físicos, matemáticos, expertos en informática y biólogos de Cinvestav-ABACUS y del ININ para desarrollar herramientas computacionales que permitirán simular la hemodinámica cerebral de pacientes específicos. Estas simulaciones ayudaran a los cirujanos a calcular el riesgo asociado a distintos tratamientos.

La complejidad geométrica y física de la red vascular cerebral y su interacción con el flujo pulsátil de la sangre hacen que la simulación de la hemodinámica del cerebro requiera de recursos computacionales considerables. Los recursos computacionales disponibles en la supercomputadora ABACUS 1 son esenciales para este proyecto. Inicialmente desarrollamos un método para describir una red vascular usando los vértices del esqueleto de la red, asociando a cada uno de ellos una elipse que describe la forma de un corte transversal de un vaso sanguíneo. Posteriormente, preparamos un modelo inicial de la red de arterias que suministran sangre al cerebro para simular la interacción entre el flujo pulsátil de la sangre y las paredes elásticas.

Actualmente estamos desarrollando programas para segmentar una red vascular a partir de imágenes médicas, un modelo físico que nos permita simular con suficiente precisión la hemodinámica cerebral de un paciente específico y un modelo matemático de la red de moléculas en una célula endotelial que están involucradas en la regulación de la remodelación de una red vascular. Esta investigacion esta parcialmente financiada por ABACUS-CINVESTAV, CONACyT -EDOMEX-2011-C01-165873 y SNI-CONACyT.

Duración:  30 min.