高性能(néng)計算---生命科學(xué)領域
來源: | 作者:pro8160c5 | 發(fā)布時(shí)間: 2018-05-31 | 7678 次浏覽 | 分享到(dào):
生命科學(xué)領域高性能(néng)計算

     跳習;   由于測序技術的飛速發(fā)展,人類發(fā)現的基因序列數目以指數綠子級增長(cháng),對(duì內腦)于如此數量龐大的基因進(jìn)行同源性新員搜尋、比對(duì)、遺傳發(fā)育分析等等,往往伴随著(zhe)巨大的數據說物處理量和并行計算量。另外,生命科學(xué)的研究對(duì)象往往音場是蛋白質和DNA大分子,對(duì)這(zhè)些分子很商的結構進(jìn)行預測,研究它們的動力學(xué)特性、熱力學(xué)特呢城性及其在生命過(guò)程中如何發(f中年ā)生作用等等,這(zhè)些科輛大學(xué)問題也要借助于高性能(néng)計算機。所以高性能(néng中場)計算機在生命科學(xué)研究中,應用非常廣泛上森,扮演著(zhe)及其重要的角色。



   &森機nbsp;    高性能(néng)計算在生物領域中的應用主要分為以下北唱幾類,第一,實驗儀器測量數據處理和分析,首先通過(guò)實驗儀器對那下(duì)生物分子進(jìn)行測量,使用一些後(hòu)處裡姐理軟件對(duì)原始的大量數據進(jìn)行處理和懂刀分析。比如對(duì)DNA分子進(jìn)計間行研究的Illumina 公司的測序儀Genome Ana民輛lys,HiSeq 2000以及相應的後(hòu)處理軟件GAPipeline村離等;ABI公司的測序儀Solid3,Solid4要也以及後(hòu)處理軟件Bioscope。然後(hòu)對船多(duì)序列數據進(jìn)行同源及相似性搜尋、廠林比對(duì)、序列分析、遺傳發(fā)育分析等,應用軟件數量巨大,各車火種(zhǒng)軟件在同源性分析算法上各有特點,最常用的有BLAST,FA做不STA,HMMER,ClustalW,DN微筆ASTAR,PHYLIP,PAML,PAUP,T-Coffee,EMB船數OSS等。有對(duì)蛋白質分子進(j麗員ìn)行研究的三維冷凍電鏡方法及結構解析軟件EMAN,遠花SPIDER;利用Xray方法測量用軟件CCP4、ARP/wAR藍得P,CNS進(jìn)行解析等;質譜歌工儀測序以及後(hòu)續處理軟件tandom(X!雜兒tandom)等。第二,分子動力學(xué),從原子的角度利用經(jī謝亮ng)典力學(xué)模拟分子的運動,研究體系動習看力學(xué)和熱力學(xué)特街錯性,主要軟件有AMBER ,Charmm上計,NAMD,Gromacs等,這(zhè)類應用非常适合大規模并說我行。第三,計算機輔助藥物設計類計算,模拟小分子配體與生物大行爸分子受體的相互作用,預測兩(liǎng)者謝冷間的結合模式和親和力,從而進(j雨讀ìn)行藥物的虛拟篩選,根據計算方話市法的不同分剛性對(duì)接、半柔性對(duì)接和柔性對(d技厭uì)接,應用軟件有DOCK ,AutoDock,FlexX,Discov內從ery Studio,ZDOCK,R拍雜DOCK,MORDOR等。

    &畫畫nbsp;  答新 對(duì)于種(zhǒng)類話中繁多的生物領域計算,曙光可以提供完善解決方案,滿足不同應用軟件對(duì)高性土近能(néng)計算資源的不同需求:



     哥笑   計算系統包括:高密度、低功耗、海遠易管理的刀片服務器,如曙光TC4600/TC5600/TC660外門0,刀片節點配置以雙路為主,采用最新的64器北位Intel或AMD處理器,注重浮點峰值和内存性能(néng);單體答機性能(néng)高、大内存、高I/O的SMP四路或八路胖節點;利用裡弟圖形加速技術大幅度提高計算能(néng新河)力的GPU節點;計算網絡采用低延遲、高帶寬嗎站的InfiniBand,能(néng)大幅度提高應用程序的計算電飛速度和并行加速比;針對(duì)大規月畫模高性能(néng)計算集群系統,子一全局共享存儲的性能(néng)和擴展性非常關鍵,目前主流影通的解決方案是采用分布式的并行存得黃儲系統,如曙光ParaStor 200/300。在軟件層面(miàn),曙光為火雪生物高性能(néng)計算用戶配備完備朋技的并行軟件開(kāi)發(fā)和運行環境;配置曙光Gridview集群監控區吧管理及作業調度軟件,包含針對(duì)不同應用軟件開(kāi)發(f外去ā)的Web作業提交界面(miàn)ClusPor呢時tal,可以大大降低高性能(néng)計算機的使用門檻。