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Acceso directo a la memoria de HERMES

Fue un hito tecnológico en general, no solo en el ámbito de la Meteorología; pero nadie le hizo mucho caso. El Dr. Rubiera, la Dra. Rosa Elena Simeón, el Dr. Orlando Núñez y tal vez unos pocos más sí le dieron la importancia merecida. Yo esperaba que nos dieran un apoyo decisivo para llevar rápidamente eso a todos los radares; pero no fue así, la automatización de todos los radares no se completó hasta el año 2006. Desde el punto de vista de conducción de una actividad científica lo consideré como un fracaso mío. Todavía me faltaba mucho por aprender para llevar una buena idea científico-técnica a su materialización completa, ni aun haciendo la demostración práctica en dos radares. Fue una pena porque según pudimos constatar después, fuimos los primeros en el mundillo de los radares meteorológicos en usar una computadora personal para el procesamiento de la información de radar, al menos por unos cuantos meses. He comentado sobre cómo obtuvimos esta computadora y sobre el estreno exitoso de esta innovación. Ahora quiero comentarles a mis queridos lectores sobre las interioridades técnicas de este ingenio.

Edificación en Reparto Jayamá, de la ciudad de Camagüey, donde radicó el DATINSAC-Camagüey, que luego pasó a llamarse ESI-Camagüey, allí radicaba el Centro de Cálculo con máquinas Mainframe (primero la EC-1022 y luego la EC-1035). Actualmente es la sede de COPEXTEL en esta provincia.

El origen de todo es que desde antes de graduarme en 1981 yo conocía al talentoso ingeniero Rafael David Valdés Pérez. Él trabajaba en el DATINSAC-Camagüey (DATINSAC era la Delegación Administrativa Territorial del INSAC y el INSAC era el Instituto Nacional de Sistemas Automatizados de Computación, después esta empresa se convirtió en la SI de Camagüey), donde mi mamá era jefa de Cuadros y yo había curioseado mucho por allí, atraído por la técnica de computación. Una vez graduado y trabajando ya en el Centro Meteorológico de Camagüey, también me llegué muchas veces por allí, por diversas causas. Valdés había trabajado en el ICID y es una persona de carácter innovador por excelencia. Un detalle decisivo para este trabajo fue que Valdés, junto a otros 7 cubanos recibió un generoso entrenamiento sobre la computadora Olivetti M24, nada más y nada menos que en Ivrea, ciudad al norte de Italia, donde está la sede del emporio Olivetti.

Sede del emporio Olivetti en Ivrea, donde Valdés recibió entrenamiento durante 2 meses en la Olivetti M24

Los especialistas de Olivetti les dieron los planos detallados (cosa que hoy en día no hace ningún fabricante de ningún equipo, yo creo que en aquella época tampoco, porque forma parte de la estrategia de sumisión tecnológica), incluso les facilitaron una carpeta con el ROM BIOS de esta computadora en ensamblador del Intel 8086 CON COMENTARIOS (lo pongo en mayúsculas porque los programadores saben cuánto esto ayuda, sin embargo, cuando escriben su código odian poner sus propios comentarios). Basado en el interfaz de disco duro de esta computadora, y todo el conocimiento adquirido de esa máquina, Valdés diseñó una tarjeta de interfaz para los datos de radar que posibilitaba entrar el dato a la computadora por el protocolo de acceso directo a memoria (DMA, por las siglas de Direct Memory Access).

El ICID, ahora parte de la empresa COMBIOMED

Creo recordar que fui yo mismo el que fabriqué el circuito impreso. Recuerdo con nitidez el día que hicimos la primera prueba. Era solo un cable conectado a la tarjeta de interfaz de DMA y en el otro extremo yo ponía un código de 8 bits por medio de 8 micro interruptores. En la computadora, un programita elemental de prueba leía y mostraba el dato. Yo, emocionado y eufórico daba salticos. Pedro Esteban, el administrador, nos miraba, sonriendo beatíficamente sin saber qué de extraordinario tenía eso, porque a la verdad, él solo veía un datico escrito en la pantalla, el mismo que yo ponía con los interruptores, pero él solo veía unos minúsculos chuchitos en mis manos. Visto así… era solo una bobería; pero era el inicio de la automatización del procesamiento de la información de radar. No creo que, en esa época, año 1986, hubiera en Cuba mucha gente haciendo interfaz de DMA con una computadora personal.

Tarjeta de DMA para introducir datos de radar automaticamente a la Olivetti M24

El otro factor importante en esta historia es la participación del muy talentoso, trabajador y perseverante ingeniero en Cibernética, graduado en la Unión Soviética, Alejandro Montero Muñoz, también del DATINSAC-Camagüey. Alejandro, aparte de ser muy buen programador de los sistemas de máquinas grandes (mainframe) EN CUALQUIER LENGUAJE de la época (ALGOL, COBOL, FORTRAN, PL/1…), tenía la nada común característica de que programaba con igual soltura en cualquiera de los lenguajes escritos para computadoras personales. Alejandro era un todoterreno universal que no cabía en las clasificaciones de la época (analista o programador). Desde 1983 en el Centro de Cálculo del DATINSAC se corría, para el Centro Meteorológico, un programa soviético destinado al procesamiento de la información de radar que se grababa en un preparador de datos en bandas magnéticas (EC-9002), modificado para la adquisición en tiempo real de los datos de radar.

Preparador de datos en bandas magnéticas EC-9002, modificado para la adquisición automática de los datos digitalizados de radar. Recuerdo a Yomaris como operadora de este equipo.

Las bandas magnéticas se procesaban con 2-3 días de atraso en el Centro de Cálculo del DATINSAC. El hardware era muy rudimentario y burdo. El software en la Mainframe EC-1022 permitía, diferido, por supuesto, imprimir los cortes horizontales del dato volumétrico de radar. Se llamaban mapas digitales, pero los cubanos les decíamos “cifrocartas”, transliterando su nombre en ruso. A este sistema los soviéticos lo denominaron AKSORS y lo instaló en Cuba el talentoso ingeniero soviético Yuri Ivánovich Rudenko.

Ejemplo de las llamadas «cifrocartas», es decir cortes horizontales del dato de radar, expresados como un valor hexadecimal 0-9, a-f, donde cada punto expresaba la Reflectividad (en dBZ) de una cuadfrícula de 4×4 km2.

Alejandro desemsambló este software del ensamblador de la mainframe y lo rescribió en TurboPascal (y una parte en ensamblador) para la computadora personal. Aquí haré una digresión. Yo me había leído muchos artículos sobre este tipo de software que se encargaba de la conversión de coordenadas esféricas a cartesianas y de la conversión de la información de códigos binarios a magnitudes físicas reales (lea aquí ¿qué magnitudes físicas miden los radares meteorológicos?). Muchos años después, creo que, en el año 2005, en una de mis 7 visitas al Observatorio de Radar J. S. Marshall de Montreal, un poco aburridos después de discutir numerosos temas técnicos con la ingeniera Alamelu Kilambi, programadora estrella y extraordinariamente talentosa mujer de origen indio, hablando de nuestros orígenes (sobre esto mismo que trato en este post), me preguntó cómo era el algoritmo que usábamos al principio y le expliqué lo que Alejandro había desentrañado. Me dijo—ah sí, así los hacíamos nosotros en los 70, cuando Boris Koloskóv y yo coincidimos en el PEP (Precipitation Enhancement Project, en España) y yo le expliqué nuestro software.

Alamelu Kilambi, la super programadora del J.S. Marshall Radar Observatory de la Universidad McGill de Montreal, que con igual facilidad me explicaba cosas de software y de hardware del radar MRO, un equipo pionero en el uso del radar para la Meteorología y en el desarrollo de la automatización de este procesamiento.

En ese experimento internacional los rusos ponían el radar MRL-5 (el radar más sofisticado del mundo en ese momento), los norteamericanos ponían el procesador de señales (digitalizador e integrador llamado DVIP, pioneros en el mundo en estos circuitos digitales para radar) y los canadienses ponían el software de procesamiento de la información (pioneros en este tipo de software, que anteriormente hacían por hardware). O sea…teníamos un origen común: el software de los canadienses. Claro, tanto ellos como nosotros evolucionamos muchísimo en el software en la medida que aparecieron máquinas con mayor poder de cómputo y en la medida que aprendíamos a dominar nuevos y más precisos algoritmos de conversión de coordenadas.  El software que hizo Alejandro puso la primera piedra en el procesamiento computarizado cubano de la información de radar.

Imagen el radar Doppler de Camagüey al paso del huracán Irma (2017), muchos años después del sistema HERMES.

No menos importante fue la participación de Álvaro Pérez Pedraza. Alvarín se unió al equipo un poco después, recién graduado. Alvarín es también un ingeniero extraordinario, graduado de Las Villas en Equipos y Componentes Electrónicos. Alvarín es un todoterreno; pero en un sentido diferente a Alejandro, él reparaba televisores, reproductores de video (VCR) y lo que le cayera. Se entendía muy bien con la electrónica; pero también programaba. Como Alejandro era “la vedette” del DATINSAC-Camagüey, lo movían constantemente para distintos trabajos y le tocó a Alvarín dar terminación a algunos aspectos del software de Alejandro, especialmente en la presentación visual, y en el código en ensamblador del 8086. A Alvarito le debemos la animación de las imágenes de radar, sobre lo cual hablaré en otro post, que algo hay que dejar para el próximo día, como Scherezada. Alvarín fue conmigo a la instalación de este sistema en el radar de Casa Blanca, donde pusimos el segundo ejemplar y fuimos juntos a la Unión Soviética. Así pues, Alvarín también jugó un papel principal en la primera automatización cubana de los radares meteorológicos.

Tormenta del Siglo, captada por el radar de Casa Blanca digitalizado en 1993, con el sistema DR, sucesor del HERMES en este radar, desarrollado por Orestes González e Israel Borrajero, entre otros compañeros.

Esta es, sucintamente, la historia, con un poco más de detalle técnico, del sistema que denominamos HERMES, a sugerencia de Zuly, la esposa de Roger Rivero, por aquello de que Hermes era el mensajero de los dioses, y nuestro sistema se encargaba de enviar de forma ágil las imágenes de radar. Los “conquistadores del fuego” fueron los “monstruos” Valdés, Alejandro y Alvarito, ellos pusieron la piedra fundacional del procesamiento computarizado de la información de los radares meteorológicos. A mí me tocó cuidar ese “fuego” y transmitirlo a las próximas generaciones de “monstruos” durante muuuuchoooos años.

De izquierda a derecha: Rafael Valdés Pérez, Alejandro Montero Muñoz, Álvaro Pérez Pedraza, los «monstruos» precursores.

A Valdés en particular le debo algo valioso: los métodos de dirección de un colectivo científico que él practicaba. Primero me prestó un ejemplar del libro “Pasión por la Excelencia” y luego me regaló un ejemplar que hasta hoy sigo consultando. Los éxitos de LADETEC a lo largo de los años se deben en gran parte a la aplicación exitosa de los métodos de dirección que me inculcó. Cuando en el año 2009 sostuvimos intercambios de trabajo con el personal del ICID, los antiguos colegas de Valdés me preguntaron por él y les dije—el mejor curso de postgrado de técnicas digitales que yo haya pasado, fue el tiempo que trabajé con Rafael Valdés. Valdés, al igual que hizo con nosotros, trabajó en numerosas instituciones de la provincia llevando la digitalización a todas partes. En nuestro caso fue una semilla que germinó exitosamente y que culminó en el prototipo de radar meteorológico cubano (Doppler), solicitado por el Comandante en Jefe, instalado ya en 3 radares.