WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

«ВЕБИНАРЫ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ 7 НАУЧНЫЕ РАБОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА GPU Использование GPU для моделирования ...»

CUDA АЛЬМАНАХ

®

ФЕВРАЛЬ 2015

СОДЕРЖАНИЕ

НОВОСТИ NVIDIA CUDA

Ускорение приложений биоинформатики с NVBIO 3

GPU помогает раскрыть строение невероятно сложных петель архитектуры генома 4

Стань частью GTC 2015 6

ВЕБИНАРЫ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ 7

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА GPU

Использование GPU для моделирования взаимодействия заряженных частиц с флуктуациями магнитного поля в магнитосфере Земли// Шустов П. И. 8 Использование технологии CUDA для высокоскоростного моделирования радиотрассы // Сорокин Б.С. 10 Применение графических ускорителей для поиска высоковероятностных линейных дифференциальных характеристик современных хэш-функций // Абраменкова М.А. 11 Разработка и исследование параллельного алгоритма поиска неточных повторов в геноме // Тойгильдин В. П. 12 Моделирование взаимодействия поликатионных металлофталоцианинов с липополисахаридами грамотрицательных бактерий с использованием GPU // Холина Е. Г., Коваленко И. Б. 13

ПОЛЕЗНЫЕ РЕСУРСЫ ПО CUDA 14

ВАКАНСИИ CUDA 15 КОНТАКТЫ 16 CUDA АЛЬМАНАХ / ФЕВРАЛЬ 2015 2

УСКОРЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЙ БИОИНФОРМАТИКИ С NVBIO



NVBIO - это модульная библиотека, которая включает в себя структуры данных, алгоритмы и обслуживающие функции, которые используются для создания сложных вычислительных приложений из области геномики на системах на базе CPU-GPU и только CPU. NVBIO – это открытая библиотека, описанная в документации и лицензированная GPLv2.

ОСНОВНОЕ ВНИМАНИЕ В NVBIO УДЕЛЯЕТСЯ:

- Оптимизации всего процесса проектирования, а не одного компонента

- Гибкость и настраиваемость, это шаблонная библиотека

- Параллелизм на каждом уровне

- Оптимизированная производительность Производительность поиска строки в NVBIO на GPU Модульная структура

ЧИТАЙТЕ ПОДРОБНЕЕ В БЛОГЕ

CUDA АЛЬМАНАХ / ФЕВРАЛЬ 2015 3

GPU ПОМОГАЕТ РАСКРЫТЬ СТРОЕНИЕ НЕВЕРОЯТНО

СЛОЖНЫХ ПЕТЕЛЬ АРХИТЕКТУРЫ ГЕНОМА

Примечание: Это одна из пяти публикаций, рассказывающих о финалистах премии NVIDIA Global Impact Award 2015 в $150000, которая присуждается исследователям, использующим технологии NVIDIA в принципиально новых проектах, решающих социальные, гуманитарные и экологические проблемы.

Шаг за шагом Эрез Либерман Айден (Erez Lieberman Aiden) раскручивает структуру генома.

Это непросто. Плотно скрученный внутри ядра клетки, геном - это чудесный физический механизм для хранения и быстрого доступа к информации.

Что еще более удивительно, Эрез делает это в формате 3D.

Айден работает помощником профессора генетики в Бэйлорском медицинском колледже и помощником профессора информатики и вычислительной и прикладной математики в Университете Райса, где он руководит Центром изучения геномной архитектуры, а также Исследовательским центром CUDA.

Он и его команда из колледжа Бэйлора, университета Райса, Массачусетского технологического института, Гарварда и Института Броада используют графические процессоры NVIDIA для визуализации - в самом высоком на сегодняшний день разрешении - того, как разворачивается человеческий геном внутри ядра клетки.

Бэйлорский медицинский колледж является одним из пяти финалистов премии NVIDIA Global Impact Award 2015. Ежегодная премия в $150000 присуждается исследователям, использующим технологии NVIDIA в принципиально новых проектах для решения социальных, гуманитарных и экологических проблем.

Работа команды пролила свет на строение невероятно сложных петель архитектуры генома, что является чрезвычайно сложной вычислительной задачей. Они обнаружили, что геном регулирует свою биологическую функцию с помощью всего нескольких петель, включая формирование трехмерных структур.

CUDA АЛЬМАНАХ / ФЕВРАЛЬ 2015 4 Команда открыла, что человеческий геном включает в себя около 10000 петель, что намного меньше, чем предполагалось ранее. Петля образуется, когда два отдельных участка ДНК на большом расстоянии друг от друга соприкасаются по мере того, как геном скручивается внутри ядра клетки.

Эти петли и другие петлевые образования в структуре генома формируют важнейшую часть экспрессии гена. Просто за счет скручивания генома в различные формы, гены «включаются» или «выключаются». Это позволяет клеткам выполнять широкий спектр функций.

Теперь, когда ученые имеют больше информации о скручивании генома, они все больше узнают о совершенно новом виде генной регуляции. Визуализация петель помогла открыть тысячи скрытых переключателей, о существовании которых не было известно ранее. Для генов, которые служат причиной болезней или рака, расположение этих переключателей крайне важно.

Айден и его команда из 10 человек, работая на NVIDIA Tesla GPU, разработали специализированные алгоритмы для генетического тестирования.

«GPU помогли ускорить нашу работу приблизительно в 200 раз. Выполнение тех же процессов на CPU было просто невозможно», - рассказал Айден.

«Одной из основных проблем было то, что никто не знал, какой алгоритм подходит для распознавания петли. Поэтому мы создавали огромное число возможных алгоритмов, запускали их сотни раз и сравнивали результаты, - поделился он. Это, в конце концов, изменило наш метод аннотирования петель в структуре человеческого генома”.





GPU помогают Айдену и его команде «сжимать время», по его словам. «На CPU работа над одной хромосомой занимала около недели, а всего хромосом 23. А на GPU мы могли запустить алгоритм и пойти пить кофе. К моменту нашего возвращения все было готово, и мы уже могли изучать результаты. Затем мы могли менять наши алгоритмы и тестировать их вновь!” Так как многие болезни связаны с геномными изменениями, ученые, изучающие атипичные структуры и то, как эти структуры влияют на изменения клетки, могут получить более подробную информацию. Следующим шагом может стать изучении того, как отдельные белки создают определенные петли, рассказал Айден.

ЧИТАЙТЕ ПОДРОБНЕЕ В БЛОГЕ

–  –  –

Участники из более 50 стран мира приедут на Конференцию по GPU-технологиям, чтобы узнать о потрясающих возможностях параллельных вычислений.

Посетите данное мероприятие вместе с другими учеными, разработчиками, графическими художниками, конструкторами, исследователями, инженерами и ITменеджерами, чтобы:

• Рассказать о своем научном проекте

• Получить информацию о передовых инновациях

• Узнать о значительных успехах использования GPU

• Поучиться у профессионалов в области параллельных вычислений и визуализации

• Познакомиться с коллегами и экспертами в отрасли

ПОДАТЬ ЗАЯВКУ НА УЧАСТИЕ

–  –  –

Рисунок 3 Зависимость среднего расстояния R, проеденного частицей, и средней скорости V. Параметр VD регулирует напряженность электрической составляющей поля

–  –  –

веса в линейном коде. Данная задача является

ПРИМЕНЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ

ПОИСКА ВЫСОКОВЕРОЯТНОСТНЫХ ЛИНЕЙНЫХ NP-полной, но существуют вероятностные

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

алгоритмы ее решения: алгоритмы Шабо,

СОВРЕМЕННЫХ ХЭШ-ФУНКЦИЙ.

Штерна, Леона, Бернштейна-Ланг-Петерса.

Абраменкова М.А.

К сожалению, данные алгоритмы сходятся Хэш-функция – это криптографический довольно медленно.

примитив, используемый в схемах Целью работы было найти линейную электронной цифровой подписи, в протоколах дифференциальную характеристику меньшего аутентификации и для проверки целостности веса Хэмминга, чем известные на данный сообщений. Одним из его свойств является момент, или доказать, что для конкретной большая вычислительная сложность линеаризации таковой не существует. Для этого построения коллизии, то есть подбора двух упомянутые выше алгоритмы были перенесены различных сообщений, имеющих одинаковое на ГПУ NVIDIA с использованием технологии хэш-значение. CUDA. Это позволило получить линейную В работе рассматривалась хэш-функция SHA-1. дифференциальную характеристику веса Это популярная хэш-функция, опубликованная 237, ранее опубликованную Прамсталлером, NIST как федеральный американский стандарт Рекбергером и Раймоном, а также с очень малой в 1995 году. вероятностью ошибки (0.00000000000001442) Современные атаки поиска коллизий опираются утверждать, что 237 – это, действительно, на атаку Каньере-Рекбергера, в основе минимальный вес для данной линеаризации.

которой лежит линейная дифференциальная Также был проведен сравнительный анализ характеристика хэш-функции. Используется быстродействия реализаций данных эвристическое соображение, что чем меньше алгоритмов на ГПУ, в соответствии с которым вес Хэмминга линейной дифференциальной наиболее быстрыми из четырех алгоритмов характеристики, тем меньше сложность атаки. являются алгоритмы Шабо и БернштейнаЗадача поиска наилучших характеристик Ланг-Петерса.

сводится к задаче поиска слов небольшого Рис. Сравнение времени работы реализаций алгоритмов на графической карте и центральном процессоре. *ГПУ: NVIDIA GeForce GTX 750 Ti **ЦП: Intel Core i7-3770 3.40GHz

–  –  –

В процессе работы над проектом были а именно этапы спектрального индексирования достигнуты следующие основные цели: и спектрального сравнения, что в результате разработана параллельная версия программы позволило увеличить их производительность для поиска протяжённых неточных повторов, на порядок. Полученные результаты позволяют использующая графические процессоры сделать выводы об успешном применении в качестве ускорителей, и исследована её графических ускорителей в суперкомпьютерах эффективность. Автор реализовал на CUDA-C для задач биоинформатики.

самые тяжелые в вычислительном плане этапы,

–  –  –

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ПОЛИКАТИОННЫХ МЕТАЛЛОФТАЛОЦИАНИНОВ

С ЛИПОПОЛИСАХАРИДАМИ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ GPU.

Холина Е. Г., Коваленко И. Б.

–  –  –

Документация по CUDA Со списком документации по CUDA можно ознакомиться здесь.

Обучение онлайн Udacity | Coursera | Курс на русском языке Библиотеки с поддержкой GPU ускорения Список библиотек с поддержкой GPU ускорения от NVIDIA и партнеров.

GPU Тест-Драйв Хотите бесплатно протестировать Tesla? Зарегистрируйтесь здесь.

Ускоряйте научные приложения с OpenACC Протестируйте компилятор PGI OpenACC бесплатно в течение месяца. Подробнее.

Приложения, ускоряемые на GPU Ознакомиться со списком из более 270 приложений можно на сайте.

Книги, посвященные CUDA и вычислениям на GPU Со списком книг, посвященных CUDA и вычислениям на GPU, можно ознакомиться здесь.

Скачайте CUDA http://developer.nvidia.com/cuda-downloads Nsight http://www.nvidia.com/object/nsight.html CUDA АЛЬМАНАХ / ФЕВРАЛЬ 2015 14

ВАКАНСИИ CUDA

Специалист CUDA с биологическим образованием В коллектив биоинформатиков требуется специалист по CUDA с биологическим образованием или опытом анализа экспрессии генов для разработки системы обсчета, сравнения и классификации матриц активаций внутриклеточных сигнальных путей на основе транскриптомов молодых и старых тканей в n-мерном векторном пространстве.

Контактная информация Alexander Zhavoronkov alex@biogerontology.org Администратор CPU/GPU кластера на linux

ПРОСОФТ

Москва В Компанию требуется опытный администратор для управления вычислительным кластером. Вычислительные узлы кластера представляют собой сервера на базе Intel Xeon c подключенными вычислителями NVIDIA Tesla. Вычислительные узлы функционируют под ОС Linux.

Требования:

• Высшее образование - техническое.

• Опыт работы от 1 года.

• Умение структурно преподносить информацию.

• Навыки разработки на С/С++.

• Понимание HPC internals.

• Навыки работы с o OpenMPI, Intel MPI; linux bash scripts – обязателен.

o xCAT; Torque/MAUI; Ssh – желательно (является доп.плюсом).

• Знание Linux Internals

• Понимание принципов работы GPU.

• Знание NVIDIA CUDA software stack.

• Знание Infiniband software stack.

Обязанности:

• Администрирование кластера (добавление, удаление узлов, установка ПО и пр.).

• Проведение мероприятий по тестированию кластера (запуск бенчмарков).

• Обеспечение удаленного доступа к вычислительным ресурсам кластера.

• Автоматизация и контроль процесса управления ресурсами кластера (распределение задач и нагрузки).

–  –  –



 
Похожие работы:

«Отчёт о проведении мероприятий за период с 07.11.2015 г. по 13.11.2015 г. В отчетный период МУ ДПО «Воскресенский научно-методический центр» были проведены следующие мероприятия: 07 ноября 2015 года на базе МОУ «СОШ № 9» в соответствии с Планом работы ГБОУ ВО МО «Академия социального управления» в рамках национальной образовательной инициативы «Наша новая школа» Воскресенским научнометодическим центром был организован зональный мастер-класс для учителей информатики и ИКТ по теме «Методика...»

«УПРАВЛЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИЕЙ: ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ И ПРОЦЕССНЫЙ ПОДХОДЫ Трубицина К.А., студентка Орловского филиала Финансового университета, 2 курс, направление «Бизнес-информатика». Орел, Россия Научный руководитель: Агеев Александр Владимирович, к.э.н., доцент, доцент кафедры «Математика и информатика» Орловского филиала Финансового университета. Орел, Россия MANAGEMENT ORGANIZATION: FUNCTIONAL AND PROCESS APPROACH Trubitsina K.A. the student of the Orel branch Financial University 2 course, the...»

«УДК 336.761 ОЦЕНКА ИНВЕСТИЦИОННОГО КЛИМАТА И УСЛОВИЙ ПРИВЛЕЧЕНИЯ ИНВЕСТИЦИЙ ОРГАНИЗАЦИЯМИ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН 1Марупов Д.М. ГОБУ ВПО «Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (МЭСИ)», Москва, Россия (119501, Москва, ул. Нежинская, д.7), e mail:dilshоdmarupоv@mail.ru Проведено исследование состояние рынка ценных бумаг Республики Таджикистан и анализ оценки инвестиционного климата страны. Раскрыты проблемы, препятствующие созданию таджикского рынка IPO. В...»

«Ю. С. Другов, А. А. Родин АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ВОДЫ Ю. С. Другов, А. А. Родин АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ВОДЫ ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО 2-е издание (электронное) Москва БИНОМ. Лаборатория знаний УДК 543 ББК 24.4+20.16 Д76 С е р и я о с н о в а н а в 2003 г. Другов Ю. С. Д76 Анализ загрязненной воды [Электронный ресурс] : практическое руководство / Ю. С. Другов, А. А. Родин. — 2-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 681 с.). — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. — (Методы в химии). —...»

«УДК 303.725.37 А.В. Соколов Информация как метафора Критически рассмотрены определения информации, используемые в современной науке вообще и библиотечной науке в частности. Обосновано понимание информации как метафоры, выражающей смыслы коммуникабельными знаками. Ключевые слова: дефиниция, информация, библиотековедение. A.V. Sokolov Information as a metaphor The definitions of information used in modern science in general and library science in particular are critically considered. The...»





Загрузка...


 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.