| 摘要 | 第1-15页 |
| Abstract | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-41页 |
| ·课题背景 | 第17-35页 |
| ·生物序列分析研究现状 | 第17-23页 |
| ·序列分析领域典型计算方法 | 第23-25页 |
| ·序列分析领域高性能计算的现状和挑战 | 第25-35页 |
| ·研究内容 | 第35-37页 |
| ·典型序列分析方法计算特征提取 | 第35-36页 |
| ·动态规划算法并行化研究 | 第36页 |
| ·启发式数据库搜索算法并行化研究 | 第36-37页 |
| ·随机过程数据库搜索算法并行化研究 | 第37页 |
| ·基于贝叶斯模型的蛋白质结构预测算法并行化研究 | 第37页 |
| ·动态可重构序列分析原型系统构建 | 第37页 |
| ·主要工作和贡献 | 第37-39页 |
| ·全文组织结构 | 第39-41页 |
| 第二章 基于二维动态规划的序列比对算法并行化研究 | 第41-67页 |
| ·序列比对 | 第41-49页 |
| ·序列比对简介 | 第41-44页 |
| ·问题描述 | 第44-45页 |
| ·典型序列比对方法 | 第45-49页 |
| ·二维动态规划算法细粒度并行方法 | 第49-53页 |
| ·算法并行化的主要难点 | 第49页 |
| ·算法计算特征分析 | 第49-50页 |
| ·细粒度并行算法 | 第50-53页 |
| ·算法加速器设计与实现 | 第53-63页 |
| ·研究现状 | 第53页 |
| ·双序列比对算法并行计算结构 | 第53-62页 |
| ·多序列比对算法并行计算结构 | 第62-63页 |
| ·实验结果与性能分析 | 第63-66页 |
| ·双序列比对 | 第63-64页 |
| ·多序列比对 | 第64-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 第三章 基于高维动态规划的RNA 结构预测算法并行化研究 | 第67-111页 |
| ·RNA 简介 | 第67-71页 |
| ·RNA 结构 | 第67-69页 |
| ·RNA 二级结构预测 | 第69-70页 |
| ·典型RNA 二级结构预测方法 | 第70-71页 |
| ·三维动态规划问题细粒度并行方法 | 第71-90页 |
| ·问题描述 | 第71-75页 |
| ·研究现状 | 第75-76页 |
| ·计算特征分析 | 第76-81页 |
| ·按列轮转的任务划分策略 | 第81-82页 |
| ·细粒度并行算法 | 第82-84页 |
| ·存储优化策略 | 第84-90页 |
| ·四维动态规划问题细粒度并行方法 | 第90-101页 |
| ·问题描述 | 第91页 |
| ·研究现状 | 第91-92页 |
| ·计算特征 | 第92-94页 |
| ·数据相关性分析 | 第94-99页 |
| ·细粒度并行算法 | 第99-101页 |
| ·系统设计与实现 | 第101-105页 |
| ·三维动态规划算法并行计算结构 | 第101-104页 |
| ·四维动态规划算法并行计算结构 | 第104-105页 |
| ·实验结果与性能分析 | 第105-110页 |
| ·资源利用率 | 第105-106页 |
| ·加速性能 | 第106-109页 |
| ·性能分析 | 第109-110页 |
| ·本章小结 | 第110-111页 |
| 第四章 基于启发式和随机过程的序列搜索算法并行化研究 | 第111-135页 |
| ·生物数据库搜索研究现状 | 第111-113页 |
| ·生物数据库简介 | 第111-112页 |
| ·数据库搜索面临的挑战 | 第112-113页 |
| ·典型序列数据库搜索方法 | 第113-114页 |
| ·基于序列两两比对的精确搜索方法 | 第113页 |
| ·基于“种子—扩展”的启发式搜索方法 | 第113-114页 |
| ·基于隐马模型的随机过程搜索方法 | 第114页 |
| ·基于“种子—扩展”的并行搜索方法 | 第114-124页 |
| ·算法简介和计算特征 | 第114-116页 |
| ·研究现状 | 第116-117页 |
| ·并行多种子检测算法和线性搜索阵列 | 第117-119页 |
| ·提高阵列搜索效率的优化策略 | 第119-123页 |
| ·BLAST 算法并行计算结构 | 第123-124页 |
| ·基于HMM 模型的并行搜索方法 | 第124-130页 |
| ·Viterbi 算法简介 | 第124-125页 |
| ·算法计算特征 | 第125-126页 |
| ·研究现状 | 第126-127页 |
| ·粗细粒度混合的并行方法 | 第127-128页 |
| ·Viterbi 算法并行计算结构 | 第128-130页 |
| ·实验结果与性能分析 | 第130-134页 |
| ·BLAST 算法加速性能 | 第130-132页 |
| ·Viterbi 算法加速性能 | 第132-134页 |
| ·本章小结 | 第134-135页 |
| 第五章 基于贝叶斯方法的蛋白质结构预测算法并行化研究 | 第135-155页 |
| ·蛋白质简介 | 第135-136页 |
| ·蛋白质组成 | 第135-136页 |
| ·蛋白质结构 | 第136页 |
| ·蛋白质结构预测 | 第136-144页 |
| ·蛋白质结构类型预测 | 第137-138页 |
| ·蛋白质二级结构预测 | 第138-140页 |
| ·蛋白质三级结构预测 | 第140-142页 |
| ·贝叶斯方法基本原理 | 第142-144页 |
| ·蛋白质结构预测细粒度并行方法 | 第144-152页 |
| ·问题描述 | 第144-148页 |
| ·研究现状 | 第148-149页 |
| ·贝叶斯网络模型计算特征 | 第149页 |
| ·细粒度并行方法 | 第149-152页 |
| ·系统设计与实现 | 第152-153页 |
| ·蛋白质二级结构预测并行计算结构 | 第152页 |
| ·蛋白质三级结构预测并行计算结构 | 第152-153页 |
| ·实验结果与性能分析 | 第153-154页 |
| ·FPGA 实现 | 第153页 |
| ·加速性能 | 第153-154页 |
| ·本章小结 | 第154-155页 |
| 第六章 动态可重构序列分析原型系统构建 | 第155-181页 |
| ·系统总体结构 | 第155-157页 |
| ·系统组成 | 第155-156页 |
| ·FPGA 算法加速器 | 第156-157页 |
| ·通用计算组件设计 | 第157-166页 |
| ·多功能IO 接口控制器 | 第158页 |
| ·PCI-E 接口 | 第158-159页 |
| ·DMA 控制器 | 第159-162页 |
| ·可配置SDRAM 存储控制器 | 第162-166页 |
| ·系统动态重构 | 第166-172页 |
| ·FPGA 重构 | 第167-168页 |
| ·Virtex-5 FPGA 配置端口 | 第168-169页 |
| ·全局动态重构 | 第169-170页 |
| ·动态任务切换 | 第170-172页 |
| ·性能评价 | 第172-180页 |
| ·性能评价指标 | 第172-174页 |
| ·算法级性能评价 | 第174-177页 |
| ·系统级性能评价 | 第177-180页 |
| ·本章小结 | 第180-181页 |
| 第七章 结论与展望 | 第181-185页 |
| ·工作总结 | 第181-182页 |
| ·工作展望 | 第182-185页 |
| 致谢 | 第185-187页 |
| 参考文献 | 第187-203页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第203-205页 |
| 作者在学期间参与的科研工作和所获专利 | 第205页 |
