| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第16-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第16-18页 |
| 1.2 本文主要工作 | 第18-19页 |
| 1.3 本文组织结构 | 第19-21页 |
| 第2章 生物序列比对与高性能计算 | 第21-33页 |
| 2.1 生物序列比对 | 第21-26页 |
| 2.1.1 多序列比对 | 第21-23页 |
| 2.1.2 生物序列比对分类 | 第23页 |
| 2.1.3 精确比对 | 第23-24页 |
| 2.1.4 近似比对 | 第24-26页 |
| 2.2 高性能计算的发展对生物序列比对的影响及挑战 | 第26-29页 |
| 2.2.1 经典体系结构的发展——从单核到多核 | 第26-27页 |
| 2.2.2 体系结构研究新进展——从同构到异构 | 第27-29页 |
| 2.3 生物序列比对算法研究 | 第29-32页 |
| 2.3.1 基于经典体系结构的序列比对并行算法 | 第29-30页 |
| 2.3.2 基于CPU+GPU异构体系结构的并行序列比对算法 | 第30-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 基于多核平台的并行多序列比对通用算法 | 第33-47页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 相关工作 | 第33-35页 |
| 3.3 MUSCLE多序列比对算法 | 第35-37页 |
| 3.4 基于多核平台的并行多序列比对通用算法 | 第37-40页 |
| 3.4.1 分割序列集 | 第37-38页 |
| 3.4.2 分发序列子集 | 第38-39页 |
| 3.4.3 比对序列子集 | 第39-40页 |
| 3.5 性能评价 | 第40-46页 |
| 3.5.1 比对精度 | 第41-45页 |
| 3.5.2 加速比 | 第45-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 第4章 基于数据并行的多序列比对策略 | 第47-67页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 相关工作 | 第47-48页 |
| 4.3 基于数据并行的多序列比对策略 | 第48-55页 |
| 4.3.1 聚类 | 第49-50页 |
| 4.3.2 分发 | 第50-52页 |
| 4.3.3 比对 | 第52-53页 |
| 4.3.4 合并 | 第53-55页 |
| 4.4 性能评价 | 第55-65页 |
| 4.4.1 聚类算法对性能的影响 | 第56-58页 |
| 4.4.2 比对精度 | 第58-63页 |
| 4.4.3 加速比 | 第63-65页 |
| 4.4.4 大规模序列比对能力评估 | 第65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 第5章 基于异构系统的MAFFT多序列比对算法 | 第67-91页 |
| 5.1 引言 | 第67-68页 |
| 5.2 相关工作 | 第68-70页 |
| 5.3 CDUA并行编程模型 | 第70-71页 |
| 5.4 MAFFT多序列比对算法 | 第71-74页 |
| 5.4.1 MAFFT的profiling | 第73-74页 |
| 5.5 基于CUDA的MAFFT加速算法 | 第74-84页 |
| 5.5.1 序列数据变换 | 第74-75页 |
| 5.5.2 序列比对的粗粒度并行算法 | 第75-78页 |
| 5.5.3 相似矩阵的存储和访问 | 第78-79页 |
| 5.5.4 得分矩阵的计算和压缩 | 第79-84页 |
| 5.6 性能评价 | 第84-90页 |
| 5.6.1 加速比 | 第84-86页 |
| 5.6.2 比对精度 | 第86-88页 |
| 5.6.3 计算复杂性 | 第88-89页 |
| 5.6.4 MRLE压缩效率 | 第89-90页 |
| 5.7 本章小结 | 第90-91页 |
| 第6章 基于化学反应优化的多序列比对算法 | 第91-108页 |
| 6.1 引言 | 第91页 |
| 6.2 相关工作 | 第91-93页 |
| 6.3 CRO元启发式优化方法 | 第93-97页 |
| 6.3.1 分子 | 第93-94页 |
| 6.3.2 分子基本操作 | 第94-96页 |
| 6.3.3 CRO算法设计 | 第96-97页 |
| 6.4 基于CRO的多序列比对算法 | 第97-102页 |
| 6.4.1 分子编码 | 第98-99页 |
| 6.4.2 群体初始化 | 第99页 |
| 6.4.3 目标函数 | 第99-100页 |
| 6.4.4 分子基本操作 | 第100-102页 |
| 6.4.5 CROMSA算法设计 | 第102页 |
| 6.5 性能评价 | 第102-106页 |
| 6.5.1 比对精度 | 第104-106页 |
| 6.5.2 计算复杂性 | 第106页 |
| 6.6 本章小结 | 第106-108页 |
| 总结与展望 | 第108-111页 |
| 参考文献 | 第111-121页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 | 第121-122页 |
| 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目 | 第122-123页 |
| 致谢 | 第123页 |