Hardwarová akcelerace algoritmu pro hledání podobnosti dvou DNA řetězců
Loading...
Date
Authors
Nosek, Ondřej
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
ORCID
Abstract
Metody pro zarovnání různých typů bioinformatických sekvencí jsou klíčovou součástí výzkumu v této oblasti. Úlohy jsou časově velmi náročné, a proto má smysl vytvořit hardwarovou platformu pro urychlení těchto výpoětů. Cílem této práce je navržení obecné architektury založené na FPGA technologii, která dokáže pracovat s několika různými druhy sekvencí. Metody, které bude navržená akcelerační karta používat budou především dynamické algoritmy Needleman-Wunsch a Smith-Waterman.
Methods for aproximate string matching of various sequences used in bioinformatics are crucial part of development in this branch. Tasks are of very large time complexity and therefore we want create a hardware platform for acceleration of these computations. Goal of this work is to design a generalized architecture based on FPGA technology, which can work with various types of sequences. Designed acceleration card will use especially dynamic algorithms like Needleman-Wunsch and Smith-Waterman.
Methods for aproximate string matching of various sequences used in bioinformatics are crucial part of development in this branch. Tasks are of very large time complexity and therefore we want create a hardware platform for acceleration of these computations. Goal of this work is to design a generalized architecture based on FPGA technology, which can work with various types of sequences. Designed acceleration card will use especially dynamic algorithms like Needleman-Wunsch and Smith-Waterman.
Description
Keywords
DNA řetězec , RNA , proteinový řetězec , nukleotid , aminokyselina , kodón , triplet , evoluce , geny , porovnávání řetězc , zarovnání , akcelerace algoritmu , hardware , architektura , FPGA , globální metoda , lokální metoda , algoritmus , Levenshteinova vzdálenost , Smith-Waterman , Needleman-Wunsch , pokuta , mezery , zpětný průchod , substituční matice , skóre podobnosti , výpočet , porovnávací buňka , porovnávací pravidla , řídící obvod. , DNA sequence , RNA , protein sequence , nucleotide amino-acid , codon , triplet , evolution , genes , pairwise alignment , string matching , global alignment , algorithm acceleration , hardware , architecture , FPGA technology , local alignment , Levenshtein distance , Smith-Waterman algorithm , Needleman-Wunsch algorithm , penalty , gaps backtracking , substitution matrix , match score , computing , matching cell , character rule , sequencer.
Citation
NOSEK, O. Hardwarová akcelerace algoritmu pro hledání podobnosti dvou DNA řetězců [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. .
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Počítačové systémy a sítě
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena