Exploting multiple levels of parallelism in bioinformatics applications
- Autores: Friman Sánchez
- Directores de la Tesis: Alejandro Ramírez Bellido (dir. tes.), Mateo Valero Cortés (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2011
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Eduard Ayguadé Parra (presid.), Daniel Jiménez González (secret.), Rosa M Badia (voc.), Cristina Silvano (voc.), Henk Sips (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La bioinformática tiene como objetivo la compresión de los procesos biológicos. Combina varias áreas del conocimiento, tales como la biología, química, matemáticas, ciencias de la computación, etc. El desarrollo de este campo, ha llevado al descubrimiento de gran cantidad de conocimiento biológico que ha cambiado nuestra compresión de los fundamentos de la vida. El continuo crecimiento de la información biológica ha demandado no solo el uso de bases de datos especializadas, sino también la investigación y desarrollo de metodologías computacionales para resolver los problemas relacionados con la gestión y el análisis de la información biológica.
La bioinformática presenta muchos retos para las ciencias de la computación, por ejemplo, realizar un simple análisis sobre la información biológica disponible, implica una alta dificultad computacional y require gran cantidad de tiempo de cálculo. Este contexto nos ha motivado a realizar investigación orientada a comprender los retos que representa la bioinformática para la arquitectura de computadores y estudiar formas en las cuales estos retos pueden ser enfrentados mediante las mejoras en la arquitectura de procesadores.La comparación y alineamiento de secuencias biológicas (SCA) sobresale como uno de los análisis básicos requeridos en el estudio de la información biológica. El objetivo fundamental de esta tesis consiste en estudiar los algorítmos de SCA mas relevantes, e identificar los retos que representan para la arquitectura de procesadores. Investigamos cómo estas aplicaciones se benefician de arquitecturas que incluyen mecanismos para explotar varios tipos de paralelismo, tales como paralelismo a nivel de instrucción, paralelismo a nivel de datos y paralelismo a nivel de tareas (ILP, DLP y TLP). Esta tesis contribuye con una evaluación del rendimiento de reconocidas aplicaciones para SCA, incluyendo diferentes implementaciones del algorítmo de Smith-Waterman (SW) y de heurísticas tales como BLAST y FASTA.
