本文關鍵詞：群體選擇方法的并行設計與實現(xiàn)

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【摘要】：伴隨著中性理論、群體遺傳學以及DNA測序技術不斷發(fā)展,結(jié)合DNA分子數(shù)據(jù)分析方法的建立和完善,使得群體選擇、群體遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)方面的研究得到了更加廣泛關注。本文在理論研究的基礎上,進一步探討了群體選擇方法的并行過程,以便于提高運算效率。本文從群體遺傳多樣性方法的原理出發(fā),對中性進化方法、連鎖不平衡和單倍型塊進行了深入的研究。在實際應用方面,為了提高種群選擇方法的運行效率,采用OpenMP并行技術實現(xiàn)了群體選擇方法的并行計算:中性理論Tajima’sD算法的并行計算、連鎖不平衡的并行計算和基于EM算法推斷單倍型頻率的并行計算。通過對算法的仔細研究,對程序的并行粒度劃分、負載平衡安排、調(diào)度策略實施和線程設置等進行系統(tǒng)分析與并行優(yōu)化,從而提高程序的加速比和CPU運行效率。群體選擇方法的計算是以DNA分子序列為基礎,Tajima’sD方法采用并行技術對單核苷酸多態(tài)性位點上基因型頻率進行運算,得到中性進化結(jié)果。對于連鎖不平衡過程,主要研究了不同位點間基因型序列比對的并行計算,利用基因位點的遺傳距離特性,設定滑動窗口得到連鎖不平衡程度。單倍型塊的計算依賴于連鎖不平衡的結(jié)果,主要研究了基于EM算法估計單倍型頻率的并行計算。本文對三種方法的串、并行算法進行了對比分析,實驗表明基于OpenMP技術的并行算法提高了群體選擇方法的運算效率,該方法對后續(xù)群體遺傳工作的高效研究具有重要意義。
【學位授予單位】：黑龍江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q347;TP338.6

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本文編號：1277238