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文檔簡介
1、中國科學院計算技術研究所碩士學位論文面向體系結(jié)構的串匹配算法優(yōu)化研究姓名:戴正華申請學位級別:碩士專業(yè):計算機系統(tǒng)結(jié)構指導教師:馮圣中20060601ABSTRACTOptimizationofstringmatchingalgorithmbasedoncomputerarchitectureDalZIl肋ghua(ComputerArchitecture)DirectedByFengShengzhongStringmatchingal
2、gorithmisafundamentalprobleminBioinformaficsandInformationrOfiavalDespiteofabigamountofeffortsspentbyresearchersondesigningefficientstringmatchingalgorithn:l,improvingthestringmatchingefficiency“xnaiilsofprimaryimportanc
3、ewhichisduetothedrasticgrowthofgenedataandwebcontentandconsequentlythemoleandmorecriticaldemandontheperformanceofstringmatchingThisthesisaimsataddressingtheproblemofhowtooptimizestringmatchingalgorithmwithrespecttothedmr
4、actcdsticsofcomputerarchitectt鴯whoseprimaryaimistoexploreILPandimprovetheperformanceofdataaccessingthroughcacheThemainworkislimedasbelow:(1)Researchonexploitingandimplementingdataparallelizationofdynamicprogrammingandbas
5、edonSIMDinstructionsetDynamicp∞伊擾呲IiIlgisthebasisofapproximatestringmatchingandsⅨIIlen∞alignmentTWOmostpopularkindsofsuchalgorithmsarepresentedinthisthesis:theoneisrepresentedbySmithWatermanalgorithmwhosecomputingcomplex
6、ityiso(112);theotherisrepresentedbyZukeralgorithmwhosecomputingcomplexityiso∞)WeanalyzethedatadependencyanddataParallelismofthesetwokindsofdynamicprogranm血gThenweexploitdatapafallelizationofSmithWatermanalgorithmbasedont
7、hethinkingofPrefixComputationandimplementitwithSIMDiI咖c6∞setWiththehelpoftheauxiliaryarmyweorganizethewayofaccessingthedataoftheZukeralgorithmwhichcangainthespeeduprationearthetheoreticalvaluewhentheinputsizeisbig(2)Rese
8、archonhighperfommceshiftoralgorithmbasedoncombiningcharactersetShiftoralgorithmiswidelyusedininformationretrievingandfilteringThebasicshiftoralgorithmtreatsthesetofASCHcodeasitscharactersetSOitllansfep3itsstatewhenreadin
9、gan8bitdataWithrespecttothispoint,wecombinethestatesofNFAsetuptheNFAonthebasicelementwhichisreadtotransferthestateofNFAandimproveitssizetothatofshortintSothefrequencyofstatetransferisreducedandthecomputingefficiencyisenh
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