| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 第一章 引言 | 第10-13页 |
| ·课题背景、价值和意义 | 第10-11页 |
| ·拟解决的关键问题 | 第11页 |
| ·主要完成的工作 | 第11-13页 |
| 第二章 生物信息数据库剖析 | 第13-26页 |
| ·初级数据库 | 第13-20页 |
| ·DNA数据库 | 第13-15页 |
| ·基因组数据库 | 第15-18页 |
| ·蛋白质序列数据库 | 第18-19页 |
| ·蛋白质结构数据库 | 第19-20页 |
| ·初级序列数据的注释 | 第20-22页 |
| ·数据库的冗余与偏差 | 第22-23页 |
| ·向数据库发送序列数据及其它 | 第23-24页 |
| ·本章小结 | 第24-26页 |
| 第三章 生物序列联配算法 | 第26-53页 |
| ·序列组成 | 第26-31页 |
| ·碱基组成 | 第26-27页 |
| ·碱基相邻频率 | 第27-29页 |
| ·碱基相邻频率 | 第29-31页 |
| ·Smith-Waterman算法 | 第31-38页 |
| ·相关知识 | 第31-32页 |
| ·Smith Waterman算法描述 | 第32-33页 |
| ·马赛克问题分析 | 第33-34页 |
| ·Smith Waterman改进算法 | 第34-38页 |
| ·Karlin-Altschul统计方法 | 第38-42页 |
| ·二进制值(Bit score)或标准比值 | 第39-40页 |
| ·P值(P-Value)(概率值) | 第40页 |
| ·BLAST和FASTA数据库搜索策略 | 第40-41页 |
| ·空位联配(gapped alignment)的统计问题 | 第41页 |
| ·边际效应(edge effect) | 第41页 |
| ·替换矩阵的选择 | 第41页 |
| ·空位罚值(gap penalties) | 第41-42页 |
| ·FASTA算法 | 第42-44页 |
| ·替换矩阵 | 第44-51页 |
| ·替换矩阵的一般原理 | 第44-46页 |
| ·PAM氨基酸替换矩阵 | 第46-50页 |
| ·BLOSUM氨基酸替换矩阵 | 第50-51页 |
| ·DNA替换矩阵 | 第51页 |
| ·启发式算法:BLAST | 第51-52页 |
| ·通常的BLAST算法 | 第51-52页 |
| ·PSI-BLAST | 第52页 |
| ·本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 并行计算基础 | 第53-67页 |
| ·并行计算机 | 第53-57页 |
| ·并行计算机的分类 | 第53-54页 |
| ·存储方式 | 第54-56页 |
| ·物理问题在并行机上的求解 | 第56-57页 |
| ·并行编程模型与并行语言 | 第57-59页 |
| ·并行编程模型 | 第57-58页 |
| ·并行语言 | 第58-59页 |
| ·并行算法 | 第59-62页 |
| ·并行算法分类 | 第59-60页 |
| ·并行算法的设计 | 第60-62页 |
| ·MPI简介 | 第62-65页 |
| ·什么是MPI | 第62-63页 |
| ·MPI的目的 | 第63页 |
| ·MPI的产生 | 第63-64页 |
| ·MPI的语言绑定 | 第64-65页 |
| ·目前主要的MPI实现 | 第65页 |
| ·本章小结 | 第65-67页 |
| 第五章 BLAST并行优化设计与实现 | 第67-89页 |
| ·生物基因序列数据和Blast中的数据结构 | 第67-68页 |
| ·生物基因序列数据 | 第67页 |
| ·Blast中的数据结构 | 第67-68页 |
| ·碱基匹配算法和Blast中的检索方法 | 第68-70页 |
| ·Blast检索速度的优化 | 第70-76页 |
| ·Blast串行程序的性能 | 第70-71页 |
| ·Blast的并行化 | 第71-73页 |
| ·检索子空间的确定 | 第73-75页 |
| ·Blast并行程序框图 | 第75-76页 |
| ·BLAST并行优化环境构造 | 第76-83页 |
| ·Linux环境下的MPICH | 第76-79页 |
| ·Windows NT环境下的MPICH | 第79-83页 |
| ·BLAST并行优化用到的MPI函数介绍 | 第83-86页 |
| ·MPI初始化 | 第83页 |
| ·MPI结束 | 第83-84页 |
| ·当前进程标识 | 第84页 |
| ·通信域包含的进程数 | 第84页 |
| ·消息发送 | 第84-85页 |
| ·消息接收 | 第85页 |
| ·返回状态status | 第85-86页 |
| ·程序中的MPI函数调用情况 | 第86-87页 |
| ·本章小结 | 第87-89页 |
| 第六章 软件性能分析及测试 | 第89-99页 |
| ·软件性能分析 | 第89-91页 |
| ·经典固定负载加速比性能模型-Amdahl定律 | 第89-90页 |
| ·Blast并行优化的加速比和效率分析 | 第90-91页 |
| ·测试结果 | 第91-98页 |
| ·Blast并行优化的序列联配结果 | 第91-94页 |
| ·Blast并行优化的加速比和效率仿真测试结果 | 第94-98页 |
| ·本章小结 | 第98-99页 |
| 结论 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-103页 |
| 致谢 | 第103-104页 |
| 附录一关键代码说明 | 第104-109页 |
| 确定检索子空间的实现 | 第104-105页 |
| 主进程发送各子进程的检索空间分配结果 | 第105页 |
| 各进程将检索结果发送回主进程 | 第105-107页 |
| 主进程重新检索 | 第107-109页 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第109-110页 |