Design of high-performance parallelized gene predictors in MATLAB
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: This paper proposes a method of implementing parallel gene prediction algorithms in MATLAB. The proposed designs are based on either Goertzel's algorithm or on FFTs and have been implemented using varying amounts of parallelism on a central processing unit (CPU) and on a graphics processing unit (GPU). FINDINGS: Results show that an implementation using a straightforward approach can require over 4.5 h to process 15 million base pairs (bps) whereas a properly designed one could perform the same task in less than five minutes. In the best case, a GPU implementation can yield these results in 57 s. CONCLUSIONS: The present work shows how parallelism can be used in MATLAB for gene prediction in very large DNA sequences to produce results that are over 270 times faster than a conventional approach. This is significant as MATLAB is typically overlooked due to its apparent slow processing time even though it offers a convenient environment for bioinformatics. From a practical standpoint, this work proposes two strategies for accelerating genome data processing which rely on different parallelization mechanisms. Using a CPU, the work shows that direct access to the MEX function increases execution speed and that the PARFOR construct should be used in order to take full advantage of the parallelizable Goertzel implementation. When the target is a GPU, the work shows that data needs to be segmented into manageable sizes within the GFOR construct before processing in order to minimize execution time.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».