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Flash : Optimisation de graines et indexation des banques

1. FG 12 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Avanc es algorithmiques S quoia Lille Symbiose P Peterlongo L No D Lavenier G Georges J Jacques G Kucherov M Giraud PBC 2007 M Giraud G Kucherov D Lavenier L No P Peterlongo LAW 2007 Contexte e But Am lioration algorithmique temps et sensibilit e Moyen Conception de graines avanc es appel es graines subset Query 102 LQFDRP AMANAGPGTNGSQFFI PTPHLNNHHTEFG L P ANAGP TN S FFI T L H FG Sbjct 131 LKHTGPGILSTANAGPNTNCSWFFISTAKTESLDGQHVVFG Fait C B e Cr ation d ensembles de graines 6 6 6 0 0 Meme FPEA su bset 20303 FPGA 4 r 64 GB FLASH gt Memory gt FPGA 64 GB e R partition des graines sur les cartes ReMIX 1 12 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Avanc es algorithmiques S quoia Lille Symbiose P Peterlongo L No D Lavenier G Georges J Jacques G Kucherov M Giraud PBC 2007 M Giraud G Kucherov D Lavenier L No P Peterlongo LAW 2007 Contexte e But Am lioration algorithmique temps et sensibilit e Moyen Conception de graines avanc es appel es graines subset Query 102 LOQFDRPFLLAMANAGPGTNGSQFFI PTPHLNNHHTIFGEVTD 146 L P ANAGP TN S FFI T L H FG G FG T Sbjct 131 LKHTGPGILSTANAGPNTNCSWFFISTAKTESLDGQH KE 175
2. L No G Georges J Jacques D Lavenier P Peterlongo quipe projet Symbiose INRIA Rennes 6 14 Overview Axes de recherches Synth se d architecture Comparaison massive de g nomes Avanc es algorithmiques Conclusion 7 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Synth se d architecture LESTER Symbiose H Darolles Synth se automatique sur plateforme FPGA juin 2006 H Darolles plateforme ReMIX manuel d utilisation mai 2006 Library IEEE use IEEE std_logic_1164 a1l entity OR2 is port mu ue S ee VHD L Interface ReMIX am o li n aD y end OR2 L s lt 5 ge f architecture rtl of 0R2 is Contexte e Programmation des FPGA e Probl matique Adapter GAUT ReMIX 8 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Synth se d architecture LESTER Symbiose H Darolles Synth se automatique sur plateforme FPGA juin 2006 H Darolles plateforme ReMIX manuel d utilisation mai 2006 D but 2006 ets Library IEEE k use IEEE std_logic_1164 a1l 1 7 SAR c il t entity OR2 is port ompilateur rs OC HD LL ReMIX i GAUT N e ab 1 end OR2 p ee i cun 1 se f architecture rtl of OR2 is Contexte e Programmation des FPGA e Probl matique Adapter GAUT ReMIX 8 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Synth se
3. Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Flash Optimisation de graines et indexation des banques g nomiques sur m moire flash reconfigurable Journ es nationales des ARC 2007 Pierre Peterlongo IRISA Symbiose INRIA CNRS Universit Rennes 1 http www irisa fr remix arc html fc i EST E CSymbiose l fL WIiNrIA Inserm Pet 1 2 Octobre 2007 1 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Overview Axes de recherches Synth se d architecture Comparaison massive de g nomes Avanc es algorithmiques Conclusion 2 14 Conclusion Overview Axes de recherches Synth se d architecture Comparaison massive de g nomes Avanc es algorithmiques Conclusion 3 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Motivations biologiques D tection de similarit s dans les s quences biologiques e tape indispensable d tudes biologiques e Besoins grandissants e Augmentation exponentielle de la taille des banques de donn es e Int r ts dans des similarit s moins fortes 4 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion ReMIX Point de d part A Reconfigurable Memory for IndeXation e Stockage d index de tr s grosse taille e Traitement d information rapide Qualit s principales e Large stockage 512 GB FLASH Memory lt gt FPGA F P r 64 GB a e Parall lisme gros gra
4. Collaboration fructueuse S quoia Symbiose e Nombreuses visites e Pass es e venir
5. Lavenier X Xinchun G Georges IEEE FPT 2006 Contexte e But D tection de prot ines d origine mitochondriales e Moyen Comparaison blast de 270 g nomes d archeae et d eubact ries contre des g nomes eucaryotes e Difficult Temps de calculs estim 27 mois pour le g nome humain 10 14 Application Avance es al gorit hmiaues ngers Symbiose Com aralson massive de enomes INSERM U694 A g Symb D Lavenier X Xinchun G Georges IEEE FPT 2006 Contexte e But D tection de prot ines d origine mitochondriales e Moyen Comparaison blast de 270 g nomes d archeae et d eubact ries contre des g nomes eucaryotes e Difficult Temps de calculs estim 27 mois pour le g nome humain Fait e Mise en oeuvre sur ReMIX e 400 000 prot ines vs g nome humain e 11 jours contre 27 mois e R sultats en cours de traitement 10 14 Application ngers Symbiose Com aralson massive de enomes INSERM U694 A g Symb D Lavenier X Xinchun G Georges IEEE FPT 2006 Contexte e But D tection de prot ines d origine mitochondriales e Moyen Comparaison blast de 270 g nomes d archeae et d eubact ries contre des g nomes eucaryotes e Difficult Temps de calculs estim 27 mois pour le g nome humain Fait Comment e Mise en oeuvre sur ReMIX Utilisation de graine simple 444 e Stockage d index sur FLASH e Filtrage des donn es sur FPGA e 400 000 prot in
6. R sultats Avenir e aas e But R duction taille d index e Acc l ration algorithmique 25 e Pourquoi R duction espace et e Acc l ration mat rielle x13 temps 12 14 o rview Axes de recherches Synth se d architecture Comparaison massive de g nomes Avanc es algorithmiques Conclusion 13 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Pour r sumer Buts initiaux 1 Synth se d architecture 2 Application la comparaison massive 3 Avanc es algorithmiques Fait 1 GAUT ReMIX e Environnement de simulation e interface ReMIX 2 D tection d alignements e 11 jours contre 27 mois 3 Mise en place th orique et pratique de subset seeds e Am lioration algorithmique pure e Acc l ration mat rielle 14 14 Conclusion Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Pour r sumer Buts initiaux Travaux en cours et venir 1 Synth se d architecture 2 Application la comparaison massive 3 Avanc es algorithmiques Fait 1 GAUT ReMIX e Environnement de simulation e interface ReMIX 2 D tection d alignements e 11 jours contre 27 mois 3 Mise en place th orique et pratique de subset seeds e Am lioration algorithmique pure e Acc l ration mat rielle 14 14 e Limitation de taille d index e Pr paration d une version tendue PBC e Exploration de nouvelles techniques e d indexation e de comparaison En pratique e
7. d architecture LESTER Symbiose H Darolles Synth se automatique sur plateforme FPGA juin 2006 H Darolles plateforme ReMIX manuel d utilisation mai 2006 Library IEEE use IEEE std_logic_1164 a1l entity OR2 is port PA in HDI lt Interface ReMIX b i end OR2 architecture rtl of OR2 is Contexte R sultats obtenus e Programmation des FPGA e Stage M2 H Darolles e Probl matique Adapter e Interface GAUT ReMIX GAUT ReMIX 8 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Synth se d architecture LESTER Symbiose H Darolles Synth se automatique sur plateforme FPGA juin 2006 H Darolles plateforme ReMIX manuel d utilisation mai 2006 ED Fin ulati 2006 4 re Cr An dl 2 Interface N ie Contexte R sultats obtenus e Programmation des FPGA e Stage M2 H Darolles e Probl matique Adapter e Interface GAUT ReMIX GAUT ReMIX e Environnement de simulation Difficult s rencontr es e GAUT initialement pr vu pour le traitement du signal e D part de notre contact au LESTER 8 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Overview Axes de recherches Synth se d architecture Comparaison massive de g nomes Avanc es algorithmiques Conclusion 9 14 Conclusion Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion ngers Symbiose Com aralson massive de enomes INSERM U694 A g Symb D
8. es vs g nome humain e 11 jours contre 27 mois e R sultats en cours de traitement 10 14 Application ngers Symbiose Com aralson massive de enomes INSERM U694 A g Symb D Lavenier X Xinchun G Georges IEEE FPT 2006 Contexte e But D tection de prot ines d origine mitochondriales e Moyen Comparaison blast de 270 g nomes d archeae et d eubact ries contre des g nomes eucaryotes e Difficult Temps de calculs estim 27 mois pour le g nome humain Fait Comment e Mise en oeuvre sur ReMIX Utilisation de graine simple 444 e Stockage d index sur FLASH e Filtrage des donn es sur FPGA e 400 000 prot ines vs g nome humain e 11 jours contre 27 mois e R sultats en cours de traitement base pour les am liorations futures 10 14 Application ngers Symbiose Com aralson massive de enomes INSERM U694 A g Symb D Lavenier X Xinchun G Georges IEEE FPT 2006 Contexte e But D tection de prot ines d origine mitochondriales e Moyen Comparaison blast de 270 g nomes d archeae et r Query 102 LQFDRPFLLAMANAGPGTNGSOFFITVVPTPHLNNHHTIFGEVTD 146 L P L ANAGP TN S FFI T L H FG h Sbjct 131 LKHTGPGILSTANAGPNTNCSWEFFISTAKTESLDGQHVVEGNMKE 175 Fait Comment e Mise en oeuvre sur ReMIX s Utilisation de graine impe 444 e 400 000 prot ines vs g nome humain Stockage dinde cu FLASH e 11 jours contre 27 mois e Filtrage des donn es
9. in Main station AoE e Parall lisme grain fin FLASH m D Memory lt gt FPGA 64 GB 5 14 Axes Architecture Application Concr tement Trois axes de recherche principaux 1 Synth se d architecture Equipe IP Design LESTER Lorient quipe projet Symbiose INRIA Rennes 6 14 Avanc es algorithmiques Conclusion E Casseau H Daroles G Georges D Lavenier Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Concr tement Trois axes de recherche principaux 1 Synth se d architecture quipe IP Design LESTER Lorient E Casseau p H Daroles Equipe projet Symbiose INRIA Rennes G Georges D Lavenier 2 Comparaison massive de g nomes eucaryotes contre procaryotes M Ferre DEN iii Ampi Y Tourmen quipe projet Symbiose INRIA Rennes G Georges D Lavenier 6 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Concr tement Trois axes de recherche principaux 1 Synth se d architecture quipe IP Design LESTER Lorient E Casseau p H Daroles Equipe projet Symbiose INRIA Rennes G Georges D Lavenier 2 Comparaison massive de g nomes eucaryotes contre procaryotes M Ferre DEN iii Ampi Y Tourmen quipe projet Symbiose INRIA Rennes G Georges D Lavenier 3 Optimisation Algorithmique mat rielle p M Giraud Equipe projet Sequoia LIFL INRIA Futurs Lille G Kucherov
10. sur FPGA e R sultats en cours de traitement base pour les am liorations futures 10 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Overview Axes de recherches Synth se d architecture Comparaison massive de g nomes Avanc es algorithmiques Conclusion 11 14 Conclusion Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Avanc es algorithmiques S quoia Lille Symbiose P Peterlongo L No D Lavenier G Georges J Jacques G Kucherov M Giraud PBC 2007 M Giraud G Kucherov D Lavenier L No P Peterlongo LAW 2007 Contexte e But Am lioration algorithmique temps et sensibilit e Moyen Conception de graines avanc es appel es graines subset Query 102 LOQFDRPFLLAMANAGPGTNGSQFFI a tp 146 L P ANAGP TN S FFI T L Sbjct 131 LKHTGPGILSTANAGPNTNCSWFFIS GERSIN z KE 175 12 14 Axes Architecture Application Avanc es algorithmiques Conclusion Avanc es algorithmiques S quoia Lille Symbiose P Peterlongo L No D Lavenier G Georges J Jacques G Kucherov M Giraud PBC 2007 M Giraud G Kucherov D Lavenier L No P Peterlongo LAW 2007 Contexte e But Am lioration algorithmique temps et sensibilit e Moyen Conception de graines avanc es appel es graines subset L P Sbjct 131 LKHTGPG ANAGP TN S FFI T L H STANAGPNTNCSWEEISTAKTESLDGQHVMEGNMKE 175 Query 102 L np AM T SEP T te a FGEVID 146

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