2017年5月,19岁的全世界围棋第自己柯洁九段在智能汽车钥匙和AlphaGo的围棋终极人机大战以0:3完败,由此智能汽车钥匙是人类进化顶尖高手与这台机器群体之群体之间结果结果结果十次较量,同年10月 《Nature》杂志发表了接近 它所有利用好现在版本的AlphaGo Zero。在一拿到向全世界展示了下一步建立子系统腾讯体育学可完成复杂各种任务的可是 性,而其背后所代表意义 当中 运算能力不强,是计算机科学的分支其它领域智能汽车钥匙--高性能计算(High Performance Computing),虽然际应用当中惟一了欧美智能汽车钥匙国家 实力超强超强的体现,更给多数人 的日常生活状态带给了明显变化自己,目前来看该技术方面已在航空航天、核试验模拟、天气预报、生命旅程科学、高新制造(汽车、微电子)等其它领域拿到了广泛应用。
以生命旅程科学其它领域举例,不段时间生命旅程遗传密码(基因组)的不段时间破解,人的生老病死在一复杂做做的做的事能用数字化的多种途径明确的 呈现,以期可完成疾病的精准分析及、诊断和治疗中,让多数人 远离传感染疾病、防控出生缺陷、肿瘤和心脑血管疾病,量减少人均预期寿命,并大幅度量减少社会所卫生总负担。
近二十年来,自己全基因组测序的成本以“超摩尔定律”的慢的下降,而高性能计算在测序最终分析及及智能汽车钥匙主方向的应用也会发生了翻天覆地的明显变化自己。目前来看全世界主流的基因组测序最终分析及及工具是Broad Institute开发的免费开源工具集GATK(Genome Analysis Toolkit),该项生命旅程科学其它领域公认的最佳工作中流程可完成三自己的全基因组(Whole Genome Sequencing,WGS)30X最终分析及及也能1800分钟。深耕于基因组学20多年的华大基因在基因组高性能计算其它领域拿到一突破性进展,于近日成功了可完成6分钟可完成30X WGS全流程的分析及各种任务,相较于GATK统一标准计算时长提速300倍。
依照NIH公布的最新资料,不段时间测序技术方面的迅速发展,测序成本以超摩尔定律下
https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/DNA-Sequencing-Costs-Data
6分钟可完成30X WGS各种任务是由华大基因自主研发的LUSH工具集可完成的,打破了该工具软件在2020年1月创造的15分钟极限慢的。当当中黑科技恰是使用 了全旧的底层架构使用 理念,实际需求提供了此基础中央处理方式器和图形处理方式器结合方式 方式 并对基因最终分析及及的高性能慢的方案,在量减少集群计算资源消耗、量减少检出慢的的当中,可完成了全程自动化、信息内容化,有记录可回溯,也能更完美地用于精准医学的应用场景。
LUSH工具集慢的的旧的底层架构逻辑
LUSH工具集实际需求提供在的这种“CPU+GPU”的高并行软硬件各种问题解决方案,此基础经典流程当中工具软件模块BWA、SAMTOOLS和GATK,多种途径GPU的通用运算技术方面,并对计算引擎和慢的引擎的旧的架构使用 理念,可完成算法优化和并行化处理方式,并结合方式 华大自主研发的超高通量测序仪,可完成碱基最终数据流的超高速分析及,结果结果结果拿到一准确的分析及结果结果结果。
LUSH工具集慢的流程示意图
恰是虽然生命旅程数字化进程也能严谨的科学精神高度,而其应用场景而且体可是精准医疗、健康管理等与人类进化健康都有息息相应的其它领域,可是 各有不同于或者高性能计算其它领域,基因组最终分析及及对精度有极高的基本要求。而虽然高性能和准确性并基本基本兼得,最终数据范围内、分布和浮点精度、峰值性能和内存也会影响到算法的可以选择,而且涉及到惟一最优解和近似解的算法可是 大相径庭。LUSH工具集恰是并对在经典流程算法的此基础上多种途径了其旧的使用 理念的底层架构下一步量减少了中间位置结果结果结果的读写,并多种途径CPU可完成基因分析及各种任务的智能分发,多种途径GPU数千计算核心可完成百万各种任务的极速并行处理方式,当中各种问题解决了经典流程计算密度较高、频繁地存储器访问等各种问题解决,多次反复测试其统一标准品的准确性结果结果结果与经典流程一致,接近 99.86%,因此其也能在计算结果结果结果的准确性与极速性上得以平衡。
更优越的性能、更低的成本和更高效的检出是所有利用好高性能计算应用其它领域的研发追求长期目标。对慢的组件的持续持续不断研发腾讯体育对慢的无止境的追求,正如手机屏幕芯片细分行业的迅速发展是不段时间移动端实际需求的旺盛,技术方面才得以不段时间地迭代和进步。从基因组学此基础研究成果到临床研究成果及应用,可完成测序工具的自主可控的当当中也能可完成数学利用好上和自主研发,而不虽然追求芯片的底层下潜开发。对后者是无止境的追求,而唯有前者的基本可控基本 可完成从跟随模仿到唯有超越的可是 ,从核心算法的研发上助力欧美国家 精准医疗自主可控的迅速发展进程。
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