Smith-Waterman算法硬件加速的研究与实现



Smith-Waterman算法硬件加速的研究与实现

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Smith-Waterman算法硬件加速的研究与实现

论文目录
摘要	第1-6页
abstract	第6-10页
第一章绪论	第10-14页
1.1 研究背景	第10-11页
1.2 国内外研究现状	第11-12页
1.3 研究意义	第12页
1.4 论文主要工作和组织安排	第12-14页
第二章生物信息计算	第14-29页
2.1 生物信息学介绍	第14-17页
2.1.1 简介	第14页
2.1.2 细胞、氨基酸和蛋白质	第14页
2.1.3 染色体和DNA	第14-15页
2.1.4 基因表达遗传与变异	第15-17页
2.1.5 人类基因组计划	第17页
2.2 序列比对的基本方法	第17-25页
2.2.1 序列的相似性	第17-18页
2.2.2 全局比对和局部比对	第18-19页
2.2.3 双序列比对	第19-24页
2.2.4 多序列比对	第24-25页
2.3 DNA测序	第25-27页
2.3.1 NGS流程	第25-26页
2.3.2 测序花费	第26-27页
2.4 生物信息学计算工具	第27-28页
2.4.1 计算平台	第27页
2.4.2 数据库	第27页
2.4.3 软件工具	第27-28页
2.5 本章小结	第28-29页
第三章算法提取与研究	第29-46页
3.1 BWA简介	第29页
3.2 BWT和FM-INDEX	第29-33页
3.2.1 BWT	第29-30页
3.2.2 FM-index	第30-33页
3.3 BWA-MEM解构	第33-37页
3.3.1 SMEM seeding	第33-35页
3.3.2 Seed extension	第35-37页
3.3.3 结果输出	第37页
3.4 BWA-MEM分析	第37-39页
3.5 算法计算特征分析	第39-40页
3.6 算法硬件化分析	第40-45页
3.6.1 算法并行化	第41-42页
3.6.2 矩阵删减与分块策略	第42-44页
3.6.3 矩阵回溯策略	第44-45页
3.7 本章小结	第45-46页
第四章算法加速方案设计	第46-64页
4.1 硬件平台	第46-47页
4.2 算法硬件核设计	第47-63页
4.2.1 整体框图	第48-50页
4.2.2 PE阵列控制器	第50-52页
4.2.3 序列对齐模块	第52-53页
4.2.4 参数生成模块	第53-55页
4.2.5 序列补给模块	第55-56页
4.2.6 PE阵列	第56-60页
4.2.7 回溯模块	第60-63页
4.3 本章小结	第63-64页
第五章设计仿真与验证	第64-75页
5.1 仿真平台与验证工具	第64页
5.2 验证电路	第64-65页
5.3 系统关键模块验证	第65-68页
5.3.1 PE工作控制信号仿真验证	第65-66页
5.3.2 PE计算数据正确性仿真验证	第66-67页
5.3.3 回溯结果正确性仿真	第67-68页
5.4 系统功能验证	第68-72页
5.5 加速效果对比	第72-74页
5.6 本章小结	第74-75页
第六章总结和展望	第75-77页
6.1 总结	第75页
6.2 不足与展望	第75-77页
致谢	第77-78页
参考文献	第78-80页
攻读硕士学位期间取得的成果	第80-81页

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