Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales

Autores
Vicens, Juan Tomás
Año de publicación
2026
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Rucci, Enzo
Descripción
SSW es una librería popular para alineamientos de secuencias biológicas en el ámbito de la bioinformática, por sus prestaciones y funcionalidad. A pesar de su popularidad, SSW no ha evolucionado a la par de la tecnología de procesadores, ya que está implementada usando intrínsecas SSE. Este trabajo se enfocó en la migración de la librería SSW a instrucciones vectoriales AVX, analizando los desafíos asociados y presentando los detalles de implementación. A partir de dicho trabajo, se procedió al diseño de una nueva librería que sea funcionalmente equivalente a SSW pero capaz de explotar otros conjuntos de extensiones vectoriales. El siguiente paso consistió en evaluar su rendimiento en comparación con la versión original ante diferentes escenarios de prueba en dos equipos Intel diferentes. En particular, la versión AVX logró mejoras considerables de hasta 44% para las pruebas con proteínas. Si bien el nivel de mejora para el caso de ADN fue de mayor a menor, el perfilado realizado permitió identificar su posible causa, lo que da el primer paso para su solución. Este trabajo representa una prueba de concepto de que es posible incrementar el rendimiento de la librería original de forma transparente sacando provecho de extensiones vectoriales avanzadas. Al mismo tiempo, sienta las bases para el diseño y desarrollo de una nueva versión mejorada y extendida.
Asesor profesional: Manuel Costanzo
Licenciado en Sistemas
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Informática
Materia
Informática
Smith-Waterman
SIMD
Librería
SSE
AVX
Alineamiento de secuencias biológicas
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/195459

id SEDICI_d9c941d1b0412ca95bff8cd6746ecca7
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/195459
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectorialesVicens, Juan TomásInformáticaSmith-WatermanSIMDLibreríaSSEAVXAlineamiento de secuencias biológicasSSW es una librería popular para alineamientos de secuencias biológicas en el ámbito de la bioinformática, por sus prestaciones y funcionalidad. A pesar de su popularidad, SSW no ha evolucionado a la par de la tecnología de procesadores, ya que está implementada usando intrínsecas SSE. Este trabajo se enfocó en la migración de la librería SSW a instrucciones vectoriales AVX, analizando los desafíos asociados y presentando los detalles de implementación. A partir de dicho trabajo, se procedió al diseño de una nueva librería que sea funcionalmente equivalente a SSW pero capaz de explotar otros conjuntos de extensiones vectoriales. El siguiente paso consistió en evaluar su rendimiento en comparación con la versión original ante diferentes escenarios de prueba en dos equipos Intel diferentes. En particular, la versión AVX logró mejoras considerables de hasta 44% para las pruebas con proteínas. Si bien el nivel de mejora para el caso de ADN fue de mayor a menor, el perfilado realizado permitió identificar su posible causa, lo que da el primer paso para su solución. Este trabajo representa una prueba de concepto de que es posible incrementar el rendimiento de la librería original de forma transparente sacando provecho de extensiones vectoriales avanzadas. Al mismo tiempo, sienta las bases para el diseño y desarrollo de una nueva versión mejorada y extendida.Asesor profesional: Manuel CostanzoLicenciado en SistemasUniversidad Nacional de La PlataFacultad de InformáticaRucci, Enzo2026-04-14info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTesis de gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:ar-repo/semantics/tesisDeGradoapplication/pdfhttp://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/195459spainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2026-06-23T11:17:02Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/195459Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292026-06-23 11:17:02.776SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
title Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
spellingShingle Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
Vicens, Juan Tomás
Informática
Smith-Waterman
SIMD
Librería
SSE
AVX
Alineamiento de secuencias biológicas
title_short Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
title_full Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
title_fullStr Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
title_full_unstemmed Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
title_sort Librería para alineamientos de secuencias biológicas de a pares acelerada por extensiones vectoriales
dc.creator.none.fl_str_mv Vicens, Juan Tomás
author Vicens, Juan Tomás
author_facet Vicens, Juan Tomás
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Rucci, Enzo
dc.subject.none.fl_str_mv Informática
Smith-Waterman
SIMD
Librería
SSE
AVX
Alineamiento de secuencias biológicas
topic Informática
Smith-Waterman
SIMD
Librería
SSE
AVX
Alineamiento de secuencias biológicas
dc.description.none.fl_txt_mv SSW es una librería popular para alineamientos de secuencias biológicas en el ámbito de la bioinformática, por sus prestaciones y funcionalidad. A pesar de su popularidad, SSW no ha evolucionado a la par de la tecnología de procesadores, ya que está implementada usando intrínsecas SSE. Este trabajo se enfocó en la migración de la librería SSW a instrucciones vectoriales AVX, analizando los desafíos asociados y presentando los detalles de implementación. A partir de dicho trabajo, se procedió al diseño de una nueva librería que sea funcionalmente equivalente a SSW pero capaz de explotar otros conjuntos de extensiones vectoriales. El siguiente paso consistió en evaluar su rendimiento en comparación con la versión original ante diferentes escenarios de prueba en dos equipos Intel diferentes. En particular, la versión AVX logró mejoras considerables de hasta 44% para las pruebas con proteínas. Si bien el nivel de mejora para el caso de ADN fue de mayor a menor, el perfilado realizado permitió identificar su posible causa, lo que da el primer paso para su solución. Este trabajo representa una prueba de concepto de que es posible incrementar el rendimiento de la librería original de forma transparente sacando provecho de extensiones vectoriales avanzadas. Al mismo tiempo, sienta las bases para el diseño y desarrollo de una nueva versión mejorada y extendida.
Asesor profesional: Manuel Costanzo
Licenciado en Sistemas
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Informática
description SSW es una librería popular para alineamientos de secuencias biológicas en el ámbito de la bioinformática, por sus prestaciones y funcionalidad. A pesar de su popularidad, SSW no ha evolucionado a la par de la tecnología de procesadores, ya que está implementada usando intrínsecas SSE. Este trabajo se enfocó en la migración de la librería SSW a instrucciones vectoriales AVX, analizando los desafíos asociados y presentando los detalles de implementación. A partir de dicho trabajo, se procedió al diseño de una nueva librería que sea funcionalmente equivalente a SSW pero capaz de explotar otros conjuntos de extensiones vectoriales. El siguiente paso consistió en evaluar su rendimiento en comparación con la versión original ante diferentes escenarios de prueba en dos equipos Intel diferentes. En particular, la versión AVX logró mejoras considerables de hasta 44% para las pruebas con proteínas. Si bien el nivel de mejora para el caso de ADN fue de mayor a menor, el perfilado realizado permitió identificar su posible causa, lo que da el primer paso para su solución. Este trabajo representa una prueba de concepto de que es posible incrementar el rendimiento de la librería original de forma transparente sacando provecho de extensiones vectoriales avanzadas. Al mismo tiempo, sienta las bases para el diseño y desarrollo de una nueva versión mejorada y extendida.
publishDate 2026
dc.date.none.fl_str_mv 2026-04-14
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
Tesis de grado
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
info:ar-repo/semantics/tesisDeGrado
format bachelorThesis
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/195459
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/195459
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1868982610309414912
score 13.265058