FORTWIHR

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND FüR TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHES HOCHLEISTUNGSRECHNEN

ParBaum-II

Arbeitsfeld:

Evolutionäre Bioinformatik auf Hochleistungsrechnern und neuartigen parallelen Architekturen

Das Maximum Likelihood (ML) Kriterium ist erwiesenermaßen eines der exaktesten Modelle zur Berechnung phylogenetischer Bäume. Jüngste Fortschritte im Bereich der Suchalgorithmen und im Hochleistungsrechnen haben eine neue Generation ML-basierter Programme zur Stammbaumberechnung hervorgebracht, die die Analyse mehrerer Tausend Sequenzen ermöglichen. Durch neue sog. wet-lab Techniken wie Pyrosequencing wird jedoch die Gewinnung von Sequenzdaten stetig beschleunigt. Die Entwicklung neuer Algorithmen und Techniken, die nötig sind um dieser kontinuierlich steigenden Datenflut Herr zu werden, kann mit dieser Geschwindigkeit kaum mithalten. Die Hauptziele dieses Projekts werden deshalb sein, innovative Parallelisierungsstrategien für solche Analysen aufzuzeigen und zu entwickeln sowie neue parallele Computerarchitekturen und Programierparadigmen zur Rekonstruktion phylogenetischer Bäume zu evaluieren. Neben der Entwicklung solcher proof-of-concept Parallelisierungen wird ein besonderer Fokus auf der Entwicklung von frei zugänglichen open-source Bioinformatik Tools liegen, die für Produktionsläufe genutzt werden können und mithin zur Gewinnung neuer biologischer und medizinischer Erkenntnisse beitragen werden. Ein wichtiger Bestandteil dieses Projekts wird daher die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Biologen bei der Anaylse von großen Datensätzen auf Systemen wie dem HLRB II oder dem IBM BlueGene/L am San Diego Supercomputer Center sein.