Institutional Repository
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Acceleration of data compression for the phylogenetic likelihood function using FPGA technology

Koutroulakis Efstratios

Simple record


URIhttp://purl.tuc.gr/dl/dias/0B3A5726-EAB9-43C3-94F1-A7610BACD3ED-
Identifierhttps://doi.org/10.26233/heallink.tuc.88974-
Languageel-
Extent110 σελίδεςel
Extent7 megabytesen
TitleAcceleration of data compression for the phylogenetic likelihood function using FPGA technologyen
TitleΕπιτάχυνση συμπίεσης δεδομένων για τη φυλογενετική συνάρτηση πιθανοφάνειας με χρήση τεχνολογίας FPGAel
CreatorKoutroulakis Efstratiosen
CreatorΚουτρουλακης Ευστρατιοςel
Contributor [Thesis Supervisor]Dollas Apostolosen
Contributor [Thesis Supervisor]Δολλας Αποστολοςel
Contributor [Committee Member]Zervakis Michailen
Contributor [Committee Member]Ζερβακης Μιχαηλel
Contributor [Committee Member]Alachiotis Nikolaosen
Contributor [Committee Member]Αλαχιωτης Νικολαοςel
PublisherΠολυτεχνείο Κρήτηςel
PublisherTechnical University of Creteen
Academic UnitTechnical University of Crete::School of Electrical and Computer Engineeringen
Academic UnitΠολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστώνel
Content SummaryΗ 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 αλληλουχίαςDNAσε 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. 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 συνάρτησηςPLF. Για την υλοποίηση του επιταχυντή χρησιμοποιείται σαν αλγόριθμος αναφοράς ο αλγόριθμος που υλοποιείτο πρόγραμμα φυλογενετικών αναλύσεωνRAxMLενώ υλοποιείται και ένας επιπλέον επιταχυντής με δενδρική δομή βάθους μεγαλύτερη του ενός με σκοπό τη συμπίεση των δεδομένων που αποθηκεύονται στη μνήμη. Οι επιταχυντές είναι υλοποιημένοι σε αναδιατασσόμενη λογική(Field Programmable GateArray-FPGA).el
Type of ItemΔιπλωματική Εργασίαel
Type of ItemDiploma Worken
Licensehttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
Date of Item2021-04-21-
Date of Publication2021-
SubjectPhylogenetic Analysisen
SubjectRAxMLen
SubjectAcceleratoren
SubjectFPGAen
SubjectPhylogenetic likelihood functionen
SubjectTime-memory trade-offen
Bibliographic CitationΕυστράτιος Κουτρουλάκης, "Επιτάχυνση συμπίεσης δεδομένων για τη φυλογενετική συνάρτηση πιθανοφάνειας με χρήση τεχνολογίας FPGA", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2021el
Bibliographic CitationEfstratios Koutroulakis, "Acceleration of data compression for the phylogenetic likelihood function using FPGA technology", Diploma Work, School of Electrical and Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2021en

Available Files

Services

Statistics