可変構造型ハードウェアを用いた確率モデル生化学シミュレータの高速化に関する研究

利用变结构硬件加速随机模型生化模拟器的研究

• 批准号: 06J06037
• 负责人: 吉見 真聡
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06037/
• 关键词: リコンフィギャラブルシステム; FPGA; 確率モデル; 生化学シミュレーション; 生化学シミュレータ; 科学技術計算; コンピュータアーキテクチャ; データ通信網; 確率モデル生化学シミュレータ; 専用計算機

2008年度を通して,以下の研究を行った.1.FPGAを用いた確率モデル生化学シミュレータを実装し,評価する研究を通して,中規模のFPGAを用いた場合,近年のマイクロプロセッサ(Core 2 Quad Q6600)と比較して5倍〜10倍のスループットで計算が可能なハードウェアが構成できることを確認した2.類似の研究では実現できなかった大規模な生化学モデルへ対応と,前年度で検討したネットワーク型データ転送網の改善を行い,FPGAのロジック資源に応じた柔軟なハードウェアを構成できるシステムを構築した3.性能評価は,システム生物学で実際に利用されているHeat Shock Responseモデルを用い,実用に即した検討を行った4.これらについて,1件の国際会議に投降し,研究成果の公表を行った.また,情報処理学会論文誌に投稿し掲載された.また1件の国内研究会での発表を行い,研究の充実を図った.今後の研究では,実機を用いた性能評価を通して,実際に生物学者が利用できる計算システムの構築を行う予定である.

In 2008, the following research was conducted: 1. FPGA application accuracy, biochemical system installation, evaluation, research, medium-scale FPGA application, Recent years (Core 2 Quad Q6600) Compared to 5 - 10 times, the calculation of the probability of failure was confirmed. 2. Similar studies have been carried out on large-scale biochemistry. In the previous year, the improvement of the transmission network was discussed. 3. Performance evaluation, system biology, practical application, practical application, i.e., investigation, discussion, 4. Review, 1 international conference, presentation of research results. The journal of the Information Processing Society was published. A domestic research meeting was held in the middle of the development process, and the research was fully implemented. Future research will be conducted to evaluate the performance of the machine in practice, and biologists will be able to use it to calculate the structure of the system.

项目成果

FPGAを用いた高スループット確率モデル生化学シミュレータの設計と評価

基于FPGA的高通量随机模型生化模拟器的设计与评估

• 发表时间: 2008
• 期刊: 情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 1
• 作者: 吉見真聡;西川由理;長名保範;舟橋啓;広井賀子;柴田裕一郎;山田英樹;北野宏明;天野英晴
• 通讯作者: 天野英晴

FPGAを用いたオンチップネットワーク型確率モデル生化学シミュレータの実装と評価

基于FPGA的片上网络随机模型生化模拟器的实现与评估

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Yoshimi;Y. Nishikawa;Y. Osana;A. Funahashi;N. Hiroi;Y. Shibata;H. Yamada;H. Kitano;H. Amano;吉見 真聡
• 通讯作者: 吉見 真聡

A Framework for lmplementing a Network-Based Stochastic Biochemical Simulator

实现基于网络的随机生化模拟器的框架

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Yoshimi;Y. Nishikawa;Y. Osana;A. Funahashi;N. Hiroi;Y. Shibata;H. Yamada;H. Kitano;H. Amano;吉見 真聡;吉見 真聡
• 通讯作者: 吉見 真聡

スレッドレベル並列性を活かす科学技術計算用FPGAシステムの提案

提出利用线程级并行性进行科学计算的 FPGA 系统

• 发表时间: 2008
• 作者: 吉見真聡;西川由理;長名保範;舟橋啓;広井賀子;柴閏裕一郎;山田英樹;北野宏明;天野英晴
• 通讯作者: 天野英晴

PRACTICAL IMPLEMENTATION OF A NETWORK-BASED STOCHASTIC BIOCHEMICAL SIMULATION SYSTEM ON AN FPGA

基于网络的随机生化模拟系统在 FPGA 上的实际实现

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Yoshimi;Y. Nishikawa;Y. Osana;A. Funahashi;N. Hiroi;Y. Shibata;H. Yamada;H. Kitano;H. Amano
• 通讯作者: H. Amano