面向體系結(jié)構的串匹配算法優(yōu)化研究.pdf_第1頁
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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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