可変構造計算機による細胞シミュレーションの研究

变结构计算机细胞模拟研究

• 批准号: 13208006
• 负责人: 小長谷 明彦
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13208006/
• 关键词: 可変構造計算器; FPGA; セルラーオートマトン; 細胞シュミレーション; ハードウエア記述言語; コンパイラ

本研究は、細胞シミュレーションに必要なアルゴリズムの部を部分的にハードウェアすることにより、汎用マイクロプロセッサの1000倍以上の性能でシミュレーションする方式を確立することを目的とする。細胞内のタンパク間相互作用は非常に複雑であり、生化学反応による濃度の時間的変化だけでなく,拡散による空問的な局所性についても考慮する必要がある。このような観点から、タンパク質の空間的な拡散過程をシミュレーションするための方法として、セルラーオートマトンに着目し、FPGA用ハードウエアライブラリの構築とセルラーオートマトン専門言語ならびにコンパイラの開発を行なうこととした。FPGA用ハードウェアライブラリに関しては、FPGA内に格納できるメモリサイズよりも大きな格子サイズを扱かうための仮想メモリ機構を実現した。また、セルラーオートマトン専用言語としてC言語の仕様に従った記述言語を開発し、ハードウェア記述言語への自動変換を行うコンパイラの開発を行った。これにより、FPGA等のハードウェアに関する知識のない利用者でも容易にFPGAシステムを利用し、セルラオートマトンシステムを構築することが可能となった。ランダムウォークをする分子が反応しあうモデル(128×128の大きさの格子)において、1秒当たり180000世代をいう非常に高速な計算が実現可能であることが確認できた。

In this study, it is necessary to make sure that the performance is 1000 times higher in the part of the department. The intracellular interaction is very complex, the chemical reaction is very complex, the chemical reaction time is very complex, and the local temperature of the airframe is dispersed. In the process of monitoring the distribution of traffic in the space, the method is correct, the method is closed, the eyes are closed, and the FPGA is responsible for each other. In the words of the police, please do not open the door. FPGA uses the information system to make sure that the information is correct, and that the FPGA is responsible for the increase in the size of the grid. Don't talk about it, don't talk about it. Please tell me that it is easy for FPGA users to take advantage of your knowledge, such as FPGA, and so on. In the first place, we need to know that it is possible to make sure that the 180000 generation is very high-speed calculation in 1 second.

项目成果

Yoshiki Yamaguchi, Tsutomu Maruyama, Akihiko Konagaya: "An Approach for High Speed Homology Search with FPGAs"knowledge-Based Intelligent information Engineering Systems and Allied Technologies KES'2001 (2001).

Yoshiki Yamaguchi、Tsutomu Maruyama、Akihiko Konagaya：“一种使用 FPGA 进行高速同源搜索的方法”基于知识的智能信息工程系统和联合技术 KES2001 (2001)。

Yoshiki Yamaguchi, Tsutomu Maruyama, Akihiko Konagaya: "High Speed Homology Search with FPGAs"Pacific Symposium on Biocomputing P582002,(2002).

Yoshiki Yamaguchi、Tsutomu Maruyama、Akihiko Konagaya：“使用 FPGA 进行高速同源搜索”太平洋生物计算研讨会 P582002，（2002 年）。