Local: Sala Multiuso CIC
Horário: 14h
Palestrante: Profa. Dra. Alba Cristina Magalhães Alves de Melo
Título: Alinhamento Paralelo de Cromossomos Completos com Centenas de GPUs e Pruning
Resumo: A comparação de sequências biológicas é uma operação básica da Bioinformática, sendo executada milhares de vezes a cada dia. O algoritmo de Smith-Waterman é um algoritmo exato que compara duas sequências biológicas e obtem o alinhamento local ótimo em tempo e espaço quadrático. Diversas estratégias paralelas foram propostas na literatura para acelerar o algoritmo de Smith-Waterman, mas a maioria dessas estratégias alinham sequências curtas. Nessa palestra, discutiremos trabalhos relacionados na área de alinhamento paralelo de sequências biológicas e apresentaremos o CUDAlign 4.0, nossa estratégia multi-GPU capaz de alinhar sequências de DNA de até 249.000.000 de caracteres com 384 GPUs. Nossa estratégia combina uma técnica inovadora de especulação, uma gerência sofisticada de buffers de comunicação e uma paralelização em paralelogramo com granularidade fina. Com isso, a nosso conhecimento, nosso algoritmo paralelo é o possui o melhor desempenho da literatura e o único a conseguir alinhar sequências de mais de 150.000.000 de caracteres, obtendo o resultado ótimo. Nós mostraremos resultados obtidos no supercomputador Keeneland Full Scale system (USA), onde comparamos todos os cromossomos homólogos do homem e do chimpanzé, cujos tamanhos variam de 26.000.000 a 249.000.000. A comparação dos cromossomos homólogos 5 (homem e chimpanzé) atingiu uma taxa de 10.35 TCUPS (Trillions of matrix Cells Updated per Second) usando 384 GPUs. Nesse caso, foram processadas 45 Peta-células e o alinhamento ótimo foi produzido em 53 minutos e 7 segundos, com uma taxa de acerto de especulação de 98.2%. Ao final da palestra, será apresentada a nossa técnica de pruning e os desafios a serem superados para incorporá-la a ambientes de execução com múltiplas GPUs.
Profa Célia Ghedini Ralha (Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.)
Coordenadora dos Seminários de Pós-Graduação em Informática 2018-1