Geri Dön

Protein-protein interaction network alignment using GPU

GPU kullanarak protein – protein etkıileşim ağı hizalama

PDF İndir

  1. Tez No: 430110
  2. Yazar: MOHAMMAD SOHAIB
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ZEKİ BOZKUŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Kadir Has Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 46

Özet

Protein protein etkileşim ağı hizalama problemi biyo-informatikte pek çok önemli çözüme öncülük eden kaçınılmaz problemlerden biridir. Bu sonuçlar biyo-informatikle alakalı, evrimsel ilişkiler, kanser gibi gen ile alakalı hastalıklar ve muhtemelen terapilerin bulunması gibi pek çok konuyla ilişkilidirler. Buna ragmen, programlama için çok yüksek miktarda veri ortaya çıkaran hızlı dizilimler ve diğer teknolojiler (proteinler çok büyük olduklarından ve pek çok düğüm ve linke sahip olduklarından) bu alanda sınırlı kalmaktadırlar. Bu performans, ölçeklenebilirlik ve zaman tüketimini ilgilendirir. Alignment yöntemleri ve hesaplamalarının CPU versiyonları mevcuttur. Ama proteinlerin büyüklükleri nedeniyle çok zaman alıcıdırlar. Bu sebepten, bu tezde, hızlı ve etkili işlem yapan bir GPU versiyonunu sundum. Bu tez [1] tarafından geliştirilmiş SPINAL isimli PPI-Ağları çiftleri arasındaki benzerliği bulan bir polynomial time heuristic algoritmasının daha etkili hale getirilmesine dayalıdır. Bu tezde seri olarak yazılmış SPINAL, Heterogeneous Programming Library (HPL) kullanılarak paralel bir algoritmaya dönüştürülmüştür. HPL ile yoğun paralel işlem yapabilen 1.15 Ghz'de çalışan 6 GB DRAM içeren tek bir GPU'da 448 süreç işlemcisinden faydalanılmıştır. Ölçümlerden anlaşıldığı üzere algoritmadaki düzenlemeler ve geliştirmeler ciddi hızlanmaya sebep olmuştur.

Özet (Çeviri)

The alignment of Protein-Protein Interaction Networks is becoming an imperative phenomenon in Bio-Informatics that leads to several vital results. These results can be used in numerous fields associated with Bio-Informatics including the prediction/variation of evolutionary relationships, finding cures for gene inflicted diseases (like cancer) and identifying probable therapies. However, with the introduction of fast sequencing and other technologies that spawn large amounts of data for computing (since the proteins are very large in size and have many nodes and edges), limiting dynamics arise. These include performance, scalability and time consumption. Recently, CPU versions of the alignment procedures and computations have been introduced. However, because of the large size of the proteins, they are very time-consuming. Therefore, in this thesis, I propose a GPU version for performing the computations quickly and efficiently. This thesis is based on improving the efficiency of SPINAL, a polynomial time heuristic algorithm introduced by [1] that finds the similarities between pairs of PPI-Networks. In this thesis, the sequential algorithm of SPINAL is converted into a parallel algorithm using Heterogeneous Programming Library (HPL) that performs the computations in a massively parallel fashion on a single GPU with 448 thread processors, a clock rate of 1.15 Giga Hertz and 6 Giga Bytes of DRAM. The modifications/enhancements to the algorithm result in a significant speedup as compared to the benchmark algorithms.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    475035

    Transcriptomic network analysis of brain aging and Alzheimer's disease

    Beyin yaşlanması ve Alzheimer hastalığının transkriptomik ağ analizi

    POORYA PARVIZI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyoistatistikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SOMEL

    YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUNÇBAĞ

  2. Tez No

    268990

    Identification of functionally orthologous protein groups in different species based on protein network alignment

    Farklı türlerde bulunan fonksiyonel olarak ortolog olan protein gruplarının protein ağlarının hizalanmasına dayalı olarak belirlenmesi

    ÖMER NEBİL YAVEROĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. TOLGA CAN

  3. Tez No

    611412

    Enriching protein-protein interaction networks with alternative conformations and accelerated filtering of dissimilar interfaces

    Protein-protein etkileşim ağlarının alternatif konformasyonlarla zenginleştirilmesi ve farklı arayüzlerin hızlandırılmış filtrelemesi

    FARIDEH HALAKOU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç Üniversitesi

    Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. ATTİLA GÜRSOY

    Prof. Dr. ZEHRA ÖZLEM KESKİN ÖZKAYA

  4. Tez No

    129429

    Native state dynamics and recognition/bending processes in globular proteins

    Globüler proteinlerde doğal hal dinamiği ve tanıma/bağlanma süreçleri

    NEŞE KURT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU

  5. Tez No

    739559

    In silico characterization of mate and IAAL in Pseudomonas syringae and Pseudomonas savastanoi

    Pseudomonas syringae ve Pseudomonas savastanoi'deki mate ve IAAL proteinlerin in siliko karakterizasyonu

    FATIMA ALIHODZIC

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Genetikİstanbul Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ANDRES OCTAVİO ARAVENA DUARTE

Geri Dön