Συντάχθηκε 19-04-2021 09:20
Τόπος: Η παρουσίαση θα γίνει με τηλεδιάσκεψη
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 21/04/2021 13:00
Λήξη: 21/04/2021 14:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΕΥΣΤΡΑΤΙΟΣ ΚΟΥΤΡΟΥΛΑΚΗΣ
θέμα
Επιτάχυνση Συμπίεσης Δεδομένων για τη Φυλογενετική Συνάρτηση Πιθανοφάνειας με χρήση Τεχνολογίας FPGA
Acceleration of Data Compression for the Phylogenetic Likelihood Function using FPGA Technology
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Δόλλας Απόστολος (επιβλέπων)
Καθηγητής Ζερβάκης Μιχαήλ
Επίκουρος Καθηγητής Αλαχιώτης Νικόλαος (U Twente)
Περίληψη
Η ανάγκη του ανθρώπου να απαντήσει σε ερωτήματα για το πως κληρονομούνται τα διάφορα χαρακτηριστικά στους οργανισμούς, με ποιο τρόπο δημιουργείται η ποικιλομορφία που υπάρχει στη φύση, να ταξινομήσει τα διάφορα είδη με βάση κάποια κοινά χαρακτηριστικά κ.α. οδήγησαν στην ανάπτυξη του κλάδου της βιολογίας που ασχολείται με την εξέλιξη και τους μηχανισμούς της. Η μελέτη των μοριακών δεδομένων οδήγησε στην πιθανοτική εξέταση της εξέλιξης τους στο χρόνο όπως η μετάλλαξη κάποιας αλληλουχίας DNA σε κάποια άλλη. Με αυτό το τρόπο παράγουμε υποθέσεις για τη πορεία της εξέλιξης των διαφορετικών οργανισμών με συγκεκριμένη πιθανότητα. Τα τελευταία χρόνια η εξέλιξη βιολογικών εργαστηριακών μεθόδων έχει οδηγήσει σε ραγδαία αύξηση των δεδομένων από μοριακές ακολουθίες. Το γεγονός αυτό αυξάνει τα διαθέσιμα δεδομένα που μπορούμε να επεξεργαστούμε για να βγάλουμε χρήσιμα συμπεράσματα. Ταυτόχρονα με τις δυνατότητες που ανοίγει η όλο και μεγαλύτερη συσσώρευση μοριακών δεδομένων δημιουργεί και μεγαλύτερες απαιτήσεις μνήμης για την επεξεργασία τους.
Η εργασία εστιάζει στο πρόβλημα του μεγαλύτερου ρυθμού συσσώρευσης μοριακών δεδομένων προς επεξεργασία σε σχέση με το ρυθμό αύξησης της διαθέσιμης ποσότητας μνήμης και υλοποιεί κατάλληλο συμβιβασμό μεταξύ πόρων μνήμης και χρόνου εκτέλεσης. Μελετά τον υπολογισμό της συνάρτησης φυλογενετικής πιθανοφάνειας (Phylogenetic Likelihood Function-PLF), η οποία βασίζεται στο κριτήριο της μέγιστης πιθανοφάνειας. Με σκοπό τη μείωση των απαιτήσεων μνήμης σχεδιάζει κατάλληλο λογισμικό το οποίο διαχειρίζεται τους επανυπολογισμούς δεδομένων που απαιτούνται λόγω της αποθήκευσης ενός μόνο μέρους των δεδομένων στη μνήμη. Ακόμα σχεδιάζεται κατάλληλος επιταχυντής για την εκτέλεση των υπολογισμών μιας κλήσης της συνάρτησης PLF. Για την υλοποίηση του επιταχυντή χρησιμοποιείται σαν αλγόριθμος αναφοράς ο αλγόριθμος που υλοποιεί το πρόγραμμα φυλογενετικών αναλύσεων RAxML ενώ υλοποιείται και ένας επιπλέον επιταχυντής με δεντρική δομή βάθους μεγαλύτερη του ενός με σκοπό τη συμπίεση των δεδομένων που αποθηκεύονται στη μνήμη. Οι επιταχυντές είναι υλοποιημένοι σε αναδιατασσόμενη λογική(Field Programmable Gate Array-FPGA).
Meeting ID: 916 4623 3738
Password: 928656
