Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Almeida, Felipe Valencia de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032021-082733/
Resumo: O estudo do genoma vem sendo cada vez mais explorado pela comunidade científica como forma de entender o funcionamento não apenas do ser humano, mas de todos os seres vivos. Para tal, é necessário que exista a montagem do genoma, que é fragmentado em um processo denominado sequenciamento. A montagem do genoma possui alto custo computacional, devido ao grande volume de dados utilizados e às operações de comparação e alinhamento que precisam ser realizadas múltiplas vezes, fazendo com que o tempo de execução varie de poucos minutos a até meses, a depender da infraestrutura computacional. Este trabalho propõe uma ferramenta híbrida, utilizando a implementação de algoritmos tanto em software quanto em hardware para melhorar o desempenho da montagem do genoma. Para tal, é apresentada uma comparação de desempenho de um algoritmo base desenvolvido em diversas versões distintas. Os resultados demonstram que a implementação do algoritmo híbrido em hardware e software resulta em ganhos significativos de desempenho, apontando para as possibilidades de um maior emprego na área.
id USP_5f930ad960178e33ffd67fdc96cccd3b
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-08032021-082733
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.Tool for assembling genome sequences on shared and distributed memory systems with FPGAs.BioinformáticaBioinformaticsFPGAFPGAGenome sequencingParallel programmingProgramação paralelaSequenciamento de genomaO estudo do genoma vem sendo cada vez mais explorado pela comunidade científica como forma de entender o funcionamento não apenas do ser humano, mas de todos os seres vivos. Para tal, é necessário que exista a montagem do genoma, que é fragmentado em um processo denominado sequenciamento. A montagem do genoma possui alto custo computacional, devido ao grande volume de dados utilizados e às operações de comparação e alinhamento que precisam ser realizadas múltiplas vezes, fazendo com que o tempo de execução varie de poucos minutos a até meses, a depender da infraestrutura computacional. Este trabalho propõe uma ferramenta híbrida, utilizando a implementação de algoritmos tanto em software quanto em hardware para melhorar o desempenho da montagem do genoma. Para tal, é apresentada uma comparação de desempenho de um algoritmo base desenvolvido em diversas versões distintas. Os resultados demonstram que a implementação do algoritmo híbrido em hardware e software resulta em ganhos significativos de desempenho, apontando para as possibilidades de um maior emprego na área.The genome study has been increasingly explored by the scientific community, as a way of understanding the functioning not only of humans, but of all living beings. Therefore, it is necessary to have the assembly of the genome, which is fragmented in a process called sequencing. The genome assembly has a high computational cost, due to the large figures of data used and the comparison and alignment operations that need to be performed multiple times, making the execution time vary from a few minutes to even months, depending on the computational infrastructure. This study proposes a hybrid tool, using the implementation of algorithms in both software and hardware, improving the performance of the genome assembly. For this, a performance comparison of a base algorithm developed in several different versions is presented. The results demonstrate that the implementation of a hybrid algorithm using both hardware and software results in significant performance gains, pointing out the possibilities of greater application in this field.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSato, Liria MatsumotoAlmeida, Felipe Valencia de2020-11-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032021-082733/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-09T12:45:42Zoai:teses.usp.br:tde-08032021-082733Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-09T12:45:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
Tool for assembling genome sequences on shared and distributed memory systems with FPGAs.
title Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
spellingShingle Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
Almeida, Felipe Valencia de
Bioinformática
Bioinformatics
FPGA
FPGA
Genome sequencing
Parallel programming
Programação paralela
Sequenciamento de genoma
title_short Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
title_full Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
title_fullStr Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
title_full_unstemmed Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
title_sort Ferramenta para montagem de sequências genômicas em ambientes de memória compartilhada e distribuída com FPGAs.
author Almeida, Felipe Valencia de
author_facet Almeida, Felipe Valencia de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Sato, Liria Matsumoto
dc.contributor.author.fl_str_mv Almeida, Felipe Valencia de
dc.subject.por.fl_str_mv Bioinformática
Bioinformatics
FPGA
FPGA
Genome sequencing
Parallel programming
Programação paralela
Sequenciamento de genoma
topic Bioinformática
Bioinformatics
FPGA
FPGA
Genome sequencing
Parallel programming
Programação paralela
Sequenciamento de genoma
description O estudo do genoma vem sendo cada vez mais explorado pela comunidade científica como forma de entender o funcionamento não apenas do ser humano, mas de todos os seres vivos. Para tal, é necessário que exista a montagem do genoma, que é fragmentado em um processo denominado sequenciamento. A montagem do genoma possui alto custo computacional, devido ao grande volume de dados utilizados e às operações de comparação e alinhamento que precisam ser realizadas múltiplas vezes, fazendo com que o tempo de execução varie de poucos minutos a até meses, a depender da infraestrutura computacional. Este trabalho propõe uma ferramenta híbrida, utilizando a implementação de algoritmos tanto em software quanto em hardware para melhorar o desempenho da montagem do genoma. Para tal, é apresentada uma comparação de desempenho de um algoritmo base desenvolvido em diversas versões distintas. Os resultados demonstram que a implementação do algoritmo híbrido em hardware e software resulta em ganhos significativos de desempenho, apontando para as possibilidades de um maior emprego na área.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-11-27
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032021-082733/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-08032021-082733/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1818279159034544128