Login
 Forum
 
 
Thesis topic proposal
 
Zoltán Gáspári
Szerkezeti bioinformatikai algoritmusok gyorsítása újraprogramozható áramkörökön

THESIS TOPIC PROPOSAL

Institute: Pázmány Péter Catholic University, Budapest
computer sciences
Roska Tamás Doctoral School of Sciences and Technology

Thesis supervisor: Zoltán Nagy
co-supervisor: Zoltán Gáspári
Location of studies: PPKE ITK Roska Tamás Műszaki és Természettudományi Doktori Iskola
Abbreviation of location of studies: PPKE


Description of the research topic:

"A szerkezeti bioinformatikai kutatások során használt algoritmusok sok esetben igen nagy számítási igényűek, a nagyobb bioinformatikai adatbázisokon történő futtatásuk akár hetekig is eltarthat. A számítási idő csökkentésének egyik lehetséges módja újrakonfigurálható áramkörökön megvalósított alkalmazás specifikus gyorsító áramkörök használata. A számítások hatékonyságának növelése a futási idő csökkentésén kívül új kérdések feltevését és megválaszolását teszi lehetővé.
Egy lehetséges kutatási irány új és jelenleg nem teljesen ismert biológiai szerepű térszerkezeti motívumok detektálása. Például az ún. magányos töltött alfa-hélix megbízható detektálásához szükséges FFT-alapú algoritmus hatékony megvalósítása, lehetővé téve nagy adatbázisok (=teljes UniProt) frissítéseinek rendszeres átvizsgálását. A terület egy másik fontos kutatási iránya új fehérjeszerkezet-összehasonlító eljárás megvalósítása, tesztelés és alkalmazása. Az új eljárás lehetővé tenné az összes ismert fehérjeszerkezet teljes körű összevetését, valamint reményeink szerint eddig nem ismert evolúciós térszerkezeti átalakulások felismerését és jellemzését, mely újfajta funkcionális elemzések felé nyithatja meg az utat.
A megvalósítandó algoritmusok egyik jellemzője, hogy a bemeneti adatok alacsony 2-5bit szélességen tárolhatók. Ilyen feladatok megoldása során az újrakonfigurálható áramkörök hatékonyabban használhatóak, mint a hagyományos 32 vagy 64 bites mikroprocesszorok, mivel a műveletvégző egységek számítási pontossága a feladathoz szabható és relatíve kevés konfigurálható logikai blokkból megvalósítható. A kis méretű műveletvégző egységek lehetővé teszik akár több száz párhuzamosan működő egység megvalósítását is a jelenleg elérhető FPGA-kon, amely a viszonylag alacsony 200MHz körüli órajel frekvencia mellett is jóval gyorsabb számolást tesz lehetővé mint egy 2-3GHz-es órajelen működő hagyományos mikroprocesszor."

Recommended language skills: angol
Number of students who can be accepted: 1

Deadline for application: 2017-05-31

 
All rights reserved © 2007, Hungarian Doctoral Council. Doctoral Council registration number at commissioner for data protection: 02003/0001. Program version: 1.2318 ( 2016. XI. 26. )