DEEPC引擎应用实例

发布时间:2015-04-01

1 CoreConvect 恒星大气对流模型计算

1.1 简介

恒星大气对流模型描述恒星大气内各个物理量（如温度、密度、气体压力、电子压力等）随大气深度的分布规律的理论模型。建立恒星大气模型是恒星大气理论的主要课题之一。CoreConvect考虑了恒星自转产生的科里奥利力、热力辐射、气体扩散等因素。

1.2 并行化效果

CoreConvect的并行化使用了DEEPC，通过Lua调用Fortran编写的计算函数。

并行化后的CoreConvect在天河2号上进行了性能测试，得到以下测试结果：

节点数	时间（s）	加速比（倍）
1	136.984	1
2	78.47	1.745686
4	50.187	2.729472
8	36.329	3.770652

2 ChromSDE 三维染色体建模

2.1 简介

细胞核内染色质的三维结构决定细胞核的功能，染色体构象捕获技术（Chromosome Conformation Capture, 3C）使研究人员可以获得一个染色体范围内不同基因座之间的交互频率，通过高配置的计算机可以在合理时间内对染色体三维空间结构实现可视化，使人们对结构决定功能有了进一步的认识。

通过3C技术给定数据，如何根据这些已有数据来推断基因的三维空间结构是一个有趣的生物信息学问题，实现这种推断存在很多难以解决的问题。为了填补这个研究方向的缺口，来自新加坡国立大学的研究人员提出了ChromSDE(Chromosome semi-Definite Embedding)方法。

ChromSDE解决了前人方法的很多缺陷，非常有效。但是由于三维染色体建模过程中，所处理的基因组整合数据通常非常庞大的根本问题。运用普通计算机来计算耗时长，研究过程受硬件影响从而大量时间浪费在等待上。所以本例通过DEEPC对公开的ChromSDE代码进行了并行化。

2.2 并行化效果

原ChromSDE程序为Matlab源文件，本例通过DEEPC对数据进行拆分，实现了多节点层次的并行，使LuaM等工具调用Matlab源文件进行计算。

并行化后的ChromSDE在bat365官方网站登录的南方一号上进行了性能测试，得到以下测试结果：

节点数	时间（s）	加速比（倍）
1	5740.992	1
2	1492.501	3.846558
4	858.3913	6.688083
7	656.06	8.750712

2.3 参考文献

"Inference of Spatial Organizations of Chromosomes Using Semi-definite Embedding Approach and Hi-C Data", ZZ.Zhang, GL.Li, KC.Toh,and W.Sung, RECOMB 2013: 317-332

3 2DRecon 医学图像处理

3.1 简介

3.2 并行化效果

3.3 参考文献