فلش‌کارت‌های آموزشی شتاب‌دهی تحلیل‌های بیوانفورماتیک با پردازش موازی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شتاب‌دهی تحلیل‌های بیوانفورماتیک با پردازش موازی

موضوع کلی: محاسبات پیشرفته در علوم زیستی

موضوع میانی: الگوریتم‌ها و معماری‌های پردازش موازی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم پایه علوم زیستی و بیوانفورماتیک
• 2. مبانی پردازش موازی
• 3. انواع معماری‌های پردازش موازی
• 4. مدل‌های برنامه‌نویسی موازی
• 5. همگام‌سازی و ارتباط بین پردازنده‌ها
• 6. چالش‌های پردازش موازی در بیوانفورماتیک
• 7. مقدمه‌ای بر داده‌های بیولوژیکی کلان
• 8. انواع داده‌های بیولوژیکی (DNA, RNA, پروتئین)
• 9. نرم‌افزارهای پایه بیوانفورماتیک
• 10. اهمیت تحلیل‌های سریع در بیوانفورماتیک
• 11. تاریخچه پردازش موازی در بیوانفورماتیک
• 12. کاربردهای پردازش موازی در بیوانفورماتیک
• 13. مقدمه‌ای بر الگوریتم‌های موازی
• 14. طراحی الگوریتم‌های موازی
• 15. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های موازی
• 16. مقدمه‌ای بر سخت‌افزارهای موازی
• 17. پردازنده‌های چند هسته‌ای (Multi-core)
• 18. پردازنده‌های گرافیکی (GPU)
• 19. خوشه‌های محاسباتی (Clusters)
• 20. ابرکامپیوترها (Supercomputers)
• 21. سیستم‌های توزیع شده (Distributed Systems)
• 22. مقدمه‌ای بر مدل MPI (Message Passing Interface)
• 23. دستورات پایه MPI
• 24. ارتباطات نقطه به نقطه در MPI
• 25. ارتباطات جمعی در MPI
• 26. گروه‌بندی پردازنده‌ها در MPI
• 27. مقدمه‌ای بر مدل OpenMP
• 28. دستورات پایه OpenMP
• 29. دستورات موازی‌سازی در OpenMP
• 30. همگام‌سازی در OpenMP
• 31. مدیریت داده‌ها در OpenMP
• 32. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی GPU
• 33. معماری GPU (هسته‌ها، حافظه)
• 34. مدل برنامه‌نویسی CUDA
• 35. دستورات پایه CUDA
• 36. مدیریت حافظه در CUDA
• 37. همگام‌سازی در CUDA
• 38. بهینه‌سازی برنامه‌های CUDA
• 39. مقدمه‌ای بر پردازش موازی توزیع شده
• 40. چارچوب‌های پردازش توزیع شده (مانند Apache Spark)
• 41. مفاهیم MapReduce
• 42. پیاده‌سازی MapReduce برای وظایف بیوانفورماتیک
• 43. استفاده از Spark برای تحلیل داده‌های بیولوژیکی
• 44. مقدمه‌ای بر الگوریتم‌های هم‌ترازی توالی (Sequence Alignment)
• 45. الگوریتم‌های هم‌ترازی سراسری (Global Alignment)
• 46. الگوریتم‌های هم‌ترازی موضعی (Local Alignment)
• 47. پردازش موازی الگوریتم‌های هم‌ترازی
• 48. هم‌ترازی چندگانه توالی (Multiple Sequence Alignment)
• 49. پردازش موازی هم‌ترازی چندگانه
• 50. مقدمه‌ای بر تحلیل ژنوم (Genome Analysis)
• 51. مونتاژ ژنوم (Genome Assembly)
• 52. پردازش موازی مونتاژ ژنوم
• 53. شناسایی ژن (Gene Finding)
• 54. پردازش موازی شناسایی ژن
• 55. تحلیل بیان ژن (Gene Expression Analysis)
• 56. پردازش موازی تحلیل بیان ژن
• 57. مقدمه‌ای بر پایگاه‌های داده بیولوژیکی
• 58. طراحی پایگاه‌های داده موازی
• 59. پرس‌وجوهای موازی در پایگاه‌های داده بیولوژیکی
• 60. مقدمه‌ای بر شبکه‌های بیولوژیکی
• 61. تحلیل شبکه‌های بیولوژیکی موازی
• 62. مدل‌سازی سیستم‌های بیولوژیکی موازی
• 63. مقدمه‌ای بر شبیه‌سازی‌های مولکولی
• 64. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی موازی
• 65. شبیه‌سازی مونت کارلو موازی
• 66. مقدمه‌ای بر یادگیری ماشین در بیوانفورماتیک
• 67. الگوریتم‌های یادگیری ماشین موازی
• 68. شبکه‌های عصبی موازی برای داده‌های بیولوژیکی
• 69. یادگیری عمیق موازی در بیوانفورماتیک
• 70. مقدمه‌ای بر پردازش داده‌های پروتئومیکس
• 71. شناسایی و کمیت‌سنجی پروتئین موازی
• 72. تحلیل شبکه‌های پروتئین-پروتئین موازی
• 73. مقدمه‌ای بر پردازش داده‌های متابولومیکس
• 74. تحلیل متابولومیکس موازی
• 75. مقدمه‌ای بر پردازش داده‌های تصویربرداری بیولوژیکی
• 76. تحلیل موازی تصاویر میکروسکوپی
• 77. تحلیل موازی تصاویر پزشکی
• 78. بهینه‌سازی کد برای سخت‌افزارهای مختلف
• 79. تست و ارزیابی عملکرد الگوریتم‌های موازی
• 80. دیباگ کردن برنامه‌های موازی
• 81. استراتژی‌های موازی‌سازی برای وظایف مختلف بیوانفورماتیک
• 82. مقایسه مدل‌های برنامه‌نویسی موازی (MPI, OpenMP, CUDA)
• 83. کاربردهای پیشرفته پردازش موازی در بیوانفورماتیک
• 84. تحلیل داده‌های تک‌سلولی موازی
• 85. تحلیل داده‌های اپی‌ژنتیک موازی
• 86. تحلیل داده‌های ویرایش ژنوم موازی
• 87. مقدمه‌ای بر محاسبات کوانتومی در بیوانفورماتیک
• 88. کاربردهای احتمالی محاسبات کوانتومی در بیوانفورماتیک
• 89. چالش‌ها و آینده پردازش موازی در بیوانفورماتیک
• 90. منابع تکمیلی و مطالعات بیشتر
• 91. پروژه‌های عملی و کاربردی
• 92. ارزیابی نهایی دوره
• 93. جمع‌بندی و نتیجه‌گیری