Тема: Анализ геномных данных с использованием графических ускорителей
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 Гёном 4
2 Секвенирование 4
3 Ассемблирование 6
3.1 Ассемблеры основанные на графах де Брюйна 7
3.2 Overlap-layout-consensus ассемблеры 9
4 Постановка задачи 10
5 Поиск аналогов 10
6 Выбор алгоритма 11
6.1 Расстояние Левенштейна 12
6.2 Алгоритм Вагнера-Фишера 13
6.3 Алгоритм Смита-Ватермана 15
6.4 Вывод 16
7 Архитектура NVIDIA CUDA 17
7.1 Определение 17
7.2 Сравнение GPU с CPU 20
8 Распараллеливание алгоритма 21
8.1 Вычисление побочной диагонали 21
8.2 Перенумерация матрицы 24
8.3 Реализация алгоритма на CUDA 26
8.4 Поиск перекрытий 28
8.5 Анализ данных 29
9 Результаты работы алгоритма 32
Заключение 34
Список использованных источников 35
Приложение
📖 Введение
Еще одно важное приложение исследования ДНК генетические заболевания. У особей, зараженных одним генетическим заболеванием, наблюдаются одинаковые изменения в ДНК, это можно использовать в медицине, как для теоретического исследования заболевания, так и для лечения от него.
Процесс получения и анализа генома можно разбить на три основных этапа:
- секвенирование молекул ДНК, содержащих информацию о геноме, при помощи специальных устройств секвенаторов;
- сборка геномной последовательности, при помощи специальных компьютерных программ;
- анализ и сравнение геномов, при помощи специальных компьютерных программ.
Задача разработки методов сборки геномных последовательностей является, в определенном смысле, центральной среди всех задач биоинформатики. Это объясняется тем, что без ее решения нельзя приступить к детальному изучению генома живого существа и его анализу.
✅ Заключение
Созданное ПО, позволяет сократить расходы времени на ассемблирование длинных контигов. Также программа является единственным, в своем роде, решением для сборки больших геномов хвойных растений.
Все поставленные задачи выполнены успешно в результате выполнения настоящей дипломной работы.