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  1. 研究報告
  2. ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)
  3. 2022
  4. 2022-HPC-183

タンパク質立体構造予測システムAlphaFoldのTSUBAME3.0上での高速化

https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/217481
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/records/217481
e192040f-396c-4355-8107-2f71f58b4fb1
名前 / ファイル ライセンス アクション
IPSJ-HPC22183003.pdf IPSJ-HPC22183003.pdf (821.0 kB)
Copyright (c) 2022 by the Information Processing Society of Japan
オープンアクセス
Item type SIG Technical Reports(1)
公開日 2022-03-10
タイトル
タイトル タンパク質立体構造予測システムAlphaFoldのTSUBAME3.0上での高速化
言語
言語 jpn
キーワード
主題Scheme Other
主題 高性能計算
資源タイプ
資源タイプ識別子 http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
資源タイプ technical report
著者所属
東京工業大学情報理工学院
著者所属
東京工業大学学術国際情報センター
著者所属
東京工業大学学術国際情報センター/東京工業大学情報理工学院
著者所属
東京工業大学情報理工学院
著者所属(英)
en
School of Computing, Tokyo Institute of Technology
著者所属(英)
en
Global Scientific Information and Computing Center, Tokyo Institute of Technology
著者所属(英)
en
Global Scientific Information and Computing Center, Tokyo Institute of Technology / School of Computing, Tokyo Institute of Technology
著者所属(英)
en
School of Computing, Tokyo Institute of Technology
著者名 藤田, 隼斗

× 藤田, 隼斗

藤田, 隼斗

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野村, 哲弘

× 野村, 哲弘

野村, 哲弘

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遠藤, 敏夫

× 遠藤, 敏夫

遠藤, 敏夫

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関嶋, 政和

× 関嶋, 政和

関嶋, 政和

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論文抄録
内容記述タイプ Other
内容記述 タンパク質の立体構造の理解はタンパク質の機能の理解に役立ち,人体の働きを理解する基礎となる.ただし既知のタンパク質のアミノ酸配列に対して,実験的に立体構造が決定されているタンパク質は多いとは言えない.これらのギャップを埋めるために計算機によるアプローチが必要であり,そのアプローチの 1 つとして開発されたのが AlphaFold である.AlphaFold は hhblits 等の既存のツールを使い,BFD などの巨大な遺伝子データベースから MSA を取得する.しかし,そのうちの 1 つの hhblits の実行に多大な時間がかかるという問題がある.この実行時間の一番の要因は I/O にあり,遺伝子データベースをどういったストレージに保管するかによって実行時間が大きく異なってくる.実際に TSUBAME3.0 の高速ストレージ領域にデフォルトの設定で保管した場合と Stripe 設定をして保管した場合とで実行時間が大きく異なっている.そこで,本研究では TSUBAME3.0 上で選択できる遺伝子データベースの保管方法を変更し,実行時間を計測した.さらに,ボトルネックとなっている hhblits に対してプロファイリングを行い,その結果から並列化数のチューニングやデータベースの保存方法の変更,ソートの最適化を行った.また,AlphaFold の MSA 取得ツール間のデータ依存関係からツール実行を非同期に行うようにした.その結果,TSUBAME3.0 上で単一のアミノ酸配列から立体構造を予測する際の実行時間を平均して 2 分の 1 に短縮することに成功した.
書誌レコードID
収録物識別子タイプ NCID
収録物識別子 AN10463942
書誌情報 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

巻 2022-HPC-183, 号 3, p. 1-7, 発行日 2022-03-10
ISSN
収録物識別子タイプ ISSN
収録物識別子 2188-8841
Notice
SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
出版者
言語 ja
出版者 情報処理学会
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Ver.1 2025-01-19 15:28:57.120988
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