|
|
Akcelerace virtuálního přepínače Open vSwitch
Vodák, David ; Orsák, Michal (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Virtuální přepínač je program, který slouží k přípojení virtuálních strojů k síti, a proto je velmi důležitou součástí virtualizace serveru. Nicméně virtuální přepínač spotřebovává značné množství výkonu serveru, na kterém běží. Pro virtuální přepínač Open vSwitch (OvS) bylo naměřeno, že při síťovém provozu o rychlosti 10 Gb/s spotřebuje přibližně 4 jádra procesoru. Spotřeba výkonu pak roste s rychlostí přenosu a eventuálně se může dostat do bodu, kdy bude neúnosná. Tato bakalářská práce, se zabývá akcelerací OvS za pomoci rozšíření DPDK Poll Mode Driveru, který OvS bude používat. Je zaměřena na rozšíření DPDK PMD o podporu virtualizační technologie SR-IOV a rozhraní pro offload klasifikačních pravidel do hardware RTE flow. V rámci práce byla implementována podpora SR-IOV v PMD a následně otestována na OvS. Dále byla navržena a částečně implementována podpora RTE flow.
|
|
|
Hardwarová akcelerace šifrování
Hradil, David ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo vytvořit hardwarovou realizaci obvodu, která by představovala algoritmus AES. Motivací k vytvoření této realizace bylo urychlení vůči softwarovému šifrování. Urychlení je dosaženo pomocí speciálně navržených částí obvodu, které odpovídají jednotlivým operacím AES algoritmu. V prvním kroku bylo potřeba obvod navrhnout. V dalším kroku pak byl tento obvod popsán v jazyce VHDL. Dále pak následovala simulace a syntéza obvodu. Aby bylo možné dané hardwarové řešení porovnat se softwarovým zpracováním, byla za tímto účelem vytvořena SW implementace. Obě implementace byly vytvořeny pro platformu FITKit. HW implementace je vytvořena pomocí technologie FPGA a SW implementace pak pomocí mikrokontroléru. Výsledkem této práce pak bylo téměř tisícinásobné urychlení šifrování oproti klasickému softwarovému zpracování.
|
|
|
Detekce genomových variací
Beluský, Tomáš ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Vliv variací v lidském genomu je znatelný již při prvním pohledu na člověka, kde se projevují odlišnosti mezi jedinci i celými populacemi. Rovněž chování, nebo pravděpodobnost výskytu určité choroby jsou do značné míry ovlivněny právě změnami na úrovni genomu. Tato práce se zabývá studiem metod detekujících variace v lidském genomu, které byly vyvinuty po nástupu druhé generace sekvenovacích technologií. V rámci této práce byl dále navržen a implementován nový nástroj kombinující metodu read pair a metodu split read s využitím informace o hloubce pokrytí. Nástroj byl otestován na simulačních i reálných datech a porovnán s referenčními výstupy.
|
|
|
Analýza strukturních elementů DNA
Knytl, Marek ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je návrh a implementace nástroje trackAnalysis pro statistickou analýzu strukturních elementů na DNA. Pozice jednotlivých elementů v rámci genomu jsou získány v podobě stopy a nad těmito pozicemi poté nástroj provádí sadu analýz, mezi které patří test náhodnosti stopy, test vzdáleností stop od genů, klasifikace, detekce shluků a překryvů. Výsledky jednotlivých testů je možné navzájem propojit. Výsledek bude poté zobrazen ve formě výpisu, grafu, případně nové anotační stopy. Důležitou částí této práce je rovněž otestování výsledného nástroje na sadě reálných dat.
|
|
|
Vyhledávání enzymů v metagenomických datech
Smatana, Stanislav ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Hon, Jiří (vedoucí práce)
Hlavným cieľom tejto práce bolo navrhnúť a implementovať systém, ktorý by bol na zák- lade vstupnej sekvencie enzýmu schopný vyhľadať v metagenomickej vzorke nové enzýmy s rovnakou funkciou. Aby bolo možné garantovať, že nájdené varianty skutočne katalyzujú rovnakú reakciu, je nutné ich katalytickú funkciu bližšie overiť. Jedným z hlavných prínosov tejto práce je práve návrh, implementácia a testovanie metód pre verifikáciu katalytickej funkcie. Experimenty ukázali, že navrhnuté metódy dosahujú senzitivitu 89%, špecificitu 95%, hodnoty metriky AUC nad 0,9 a v priemere dokážu na osobnom počítači vykonať 1 203 verifikácií za sekundu. Okrem toho bola počas testovania objavená čiastočná sekven- cia nového enzýmu z rady halogénalkán dehalogenáz. Implementovaný systém je schopný fungovať na osobnom počítači, ako aj na distribuovanom systéme typu grid.
|
|
| |
|
| |
|
|
Hledání regulárních výrazů s využitím technologie FPGA
Kaštil, Jan ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
V práci je vysvětluje několik algoritmů pro vyhledávání výrazů v textu. Algoritmy pracují v software i hardware. Část práce se zabývá rozšířením konečných automatů. Další část práce vysvětluje, jak funguje hash a představuje koncept perfektního hashování a CRC. Součástí práce je návrh možné struktury vyhledávací jednotky založené na deterministických konečných automatech v FPGA. V rámci práce byly provedeny exprimenty pro zjištění podoby výsledných konečných automatů.
|
|
|
Generátor náhodných čísel se zvoleným rozložením
Kajan, Michal ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Táto práca popisuje problematiku generovania pseudonáhodných čísel. V prvej časti sú priblížené spôsoby získavania pseudonáhodných postupností a uvedené typické príklady generátorov. Táto časť takisto obsahuje popis transformačných metód rozložení pseudonáhodných čísel a stručne pojednáva o testovaní vlastností generátorov náhodných čísel. V nasledujúcej časti je detailne rozobratý generátor typu LFSR, ktorý je najpoužívanejším typom generátoru pre hardvérové aplikácie. Nasleduje popis transformácie a implementácia obvodu, ktorý realizuje transformáciu do exponenciálneho rozloženia. Na záver sú uvedené hardvérové požiadavky pre realizáciu navrhnutých obvodov v FPGA.
|
|
|
Shlukování biologických sekvencí
Kubiš, Radim ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Jedním z hlavních důvodů, proč se proteinové sekvence shlukují, je predikce jejich struktury, funkce a evoluce. Mnoho současných nástrojů má nevýhodu ve velké výpočetní náročnosti, protože zarovnává každou sekvenci s každou. Pokud některý nástroj pracuje výrazně rychleji, nedosahuje oproti ostatním takové přesnosti. Další z nevýhod je zpracování na vyšších mírách podobnosti, ale homologní proteiny si mohou být podobné i méně. Proces shlukování také bývá ukončen při dosažení určité podmínky, která však nezohledňuje dostatečnou kvalitu shluků. Diplomová práce se zabývá návrhem a implementací nového nástroje pro shlukování proteinových sekvencí. Nový nástroj by měl být výpočetně nenáročný, se zachováním požadované přesnosti, a produkovat kvalitnější shluky. Práce dále popisuje testování navrženého nástroje, zhodnocení dosažených výsledků a možnosti dalšího rozvoje.
|
host ::
RSS.