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Publication Information


Title
Japanese:GPUを用いたメタゲノム配列相同性解析ツールのMPI並列化と応用 
English: 
Author
Japanese: 藤井智也, 角田将典, 大上雅史, 石田貴士, 石原和幸, 秋山泰.  
English: Tomoya Fujii, Masanori Kakuta, Masahito Ohue, Takashi Ishida, 石原和幸, Yutaka Akiyama.  
Language Japanese 
Journal/Book name
Japanese:研究報告バイオ情報学（BIO） 
English:IPSJ SIG Technical Report 
Volume, Number, Page 2016-BIO-45    3    1-4
Published date Mar. 11, 2016 
Publisher
Japanese:情報処理学会 
English: 
Conference name
Japanese: 
English: 
Conference site
Japanese:石川県 
English: 
Official URL https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=158081&item_no=1&page_id=13&block_id=8
 
Abstract DNA シーケンサーの発展と共に，細菌叢中のゲノム DNA を断片化してランダムにシーケンシングするショットガンメタゲノムが，メタゲノム解析の一手法として注目されるようになった．それに伴い，DNA 断片配列データを短時間で処理できる配列相同性解析ツールの需要が増してきている．本研究では，Suzuki らによって開発された高速なショットガンメタゲノム向け配列相同性検索ツール GHOSTZ-GPU に対し，MPI ライブラリを用いたマルチノード並列化を行った．近年のクラスタ型計算機では，共有ディスクの他に各計算ノードにローカル SSD 領域を有するものが存在し，そのようなローカル SSD の活用による I/O の高速化を提案した．開発した GHOSTZ-MP は，4 ノード実行時を基準として 32 倍の計算資源である 128 ノード実行時で比較すると，ローカルストレージ領域を利用しない方法では約 9.7 倍，利用する方法では約 14.7 倍の処理速度を達成した．さらに，GHOSTZ-MP を口腔内から採取された歯肉縁下プラークのメタゲノム配列データに適用した．東京工業大学 TSUBAME 2.5 スーパーコンピュータ 128 ノードで約 30,000 reads/sec の速度で相同性検索が可能であることを示し，実際に Socransky の分類に基づく歯周病関連細菌の存在比率の解析も行った．

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