|
|
Akcelerace algoritmů pro porovnání řetězců na základě podobnosti
Voženílek, Jan ; Kořenek, Jan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je návrh a implementace architektury pro FPGA čipy akcelerující porovnávání dvou řetězců a jejich ohodnocení na podobnost. Použité postupy vycházejí z bioinformatických algoritmů, především Needleman-Wunsch a Smith-Waterman. Jednotka může díky obecnému návrhu a generickému zpracování v jazyce VHDL porovnávat libovolné sekvence znaků, což je úloha prostupující mnoha oblastmi informatiky od prohledávání databází (kde porovnání na podobnost umožňuje odhalit překlepy) po detekci nevyžádané elektronické pošty - spamu. V závislosti na specifikaci úlohy se může zrychlení oproti běžnému softwarovému řešení pohybovat v řádu stovek až tisíců.
|
|
|
Akcelerace algoritmů pro hledání palindromu a opakujících se struktur
Voženílek, Jan ; Kořenek, Jan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Veškerá genetická informace živých organismů je uložena v DNA. Zkoumání její struktury a funkce představuje důležitou oblast výzkumu moderní biologie. Jednou ze zajímavých struktur, vyskytujících se v sekvencích DNA, jsou také palindromy. Na základě jejich výzkumu se předpokládá, že hrají důležitou roli při interpretaci informace uložené v DNA, jelikož se často vyskytují v okolí důležitých genů. Jejich hledání je složitější díky výskytu mutací (změn v posloupnosti prvků DNA), což zvyšuje časovou složitost algoritmů. Proto má smysl zabývat se jejich paralelizací a akcelerací. Rozborem metod pro hledání palindromů a návrhem akcelerační architektury se zabývá tato práce. Výpočet pomocí hardwarové jednotky implementované v čipu FPGA na kartě ml555 může být až 6 667krát rychlejší oproti nejlepšímu známému softwarovému řešení využívajícímu sufixová pole.
|
|
| |
|
|
Akcelerace algoritmů pro hledání palindromu a opakujících se struktur
Voženílek, Jan ; Kořenek, Jan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Veškerá genetická informace živých organismů je uložena v DNA. Zkoumání její struktury a funkce představuje důležitou oblast výzkumu moderní biologie. Jednou ze zajímavých struktur, vyskytujících se v sekvencích DNA, jsou také palindromy. Na základě jejich výzkumu se předpokládá, že hrají důležitou roli při interpretaci informace uložené v DNA, jelikož se často vyskytují v okolí důležitých genů. Jejich hledání je složitější díky výskytu mutací (změn v posloupnosti prvků DNA), což zvyšuje časovou složitost algoritmů. Proto má smysl zabývat se jejich paralelizací a akcelerací. Rozborem metod pro hledání palindromů a návrhem akcelerační architektury se zabývá tato práce. Výpočet pomocí hardwarové jednotky implementované v čipu FPGA na kartě ml555 může být až 6 667krát rychlejší oproti nejlepšímu známému softwarovému řešení využívajícímu sufixová pole.
|
|
|
Akcelerace algoritmů pro porovnání řetězců na základě podobnosti
Voženílek, Jan ; Kořenek, Jan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je návrh a implementace architektury pro FPGA čipy akcelerující porovnávání dvou řetězců a jejich ohodnocení na podobnost. Použité postupy vycházejí z bioinformatických algoritmů, především Needleman-Wunsch a Smith-Waterman. Jednotka může díky obecnému návrhu a generickému zpracování v jazyce VHDL porovnávat libovolné sekvence znaků, což je úloha prostupující mnoha oblastmi informatiky od prohledávání databází (kde porovnání na podobnost umožňuje odhalit překlepy) po detekci nevyžádané elektronické pošty - spamu. V závislosti na specifikaci úlohy se může zrychlení oproti běžnému softwarovému řešení pohybovat v řádu stovek až tisíců.
|
host ::
RSS.